کابل شیلد دار چیست و چه فرقی با کابل معمولی دارد؟

کابل شیلد دار کابلی است که دور رشته‌های عایق‌دارش یک لایه فلزی رسانا به نام شیلد (Shield یا Screen) زیر روکش بیرونی دارد. شیلد وقتی درست به زمین وصل شود، نویز ناشی از تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) را پیش از رسیدن به سیگنال تخلیه می‌کند و جلوی پخش نویز خود کابل به دستگاه‌های اطراف را هم می‌گیرد. در بازار به آن کابل شیلددار، کابل شیلد یا سیم شیلددار هم می‌گویند.

کابل شیلد دار برای سیگنال‌های ضعیف و حساس ساخته شده است: خروجی سنسورها، ورودی آنالوگ PLC، شبکه‌های ارتباط صنعتی، صوت و کابل موتورهایی که با درایو کار می‌کنند. برای برق‌رسانی معمولی به روشنایی و پریز، شیلد کاری انجام نمی‌دهد و فقط هزینه را بالا می‌برد.

ساختار کابل شیلد دار از هادی تا روکش

ساختار کابل شیلددار از هادی تا روکش

یک کابل شیلد دار فرمان یا سیگنال معمولاً این لایه‌ها را دارد:

• هادی: مس افشان کلاس ۵ طبق IEC 60228؛ در کابل‌های نصب ثابت مخابراتی هادی مفتولی هم رایج است.
• عایق رشته‌ها: PVC رنگی، یا مشکی با شماره سفید. در کابل‌های سه رشته به بالا با پسوند JZ یکی از رشته‌ها سبز و زرد است.
• شیلد: فویل آلومینیومی چسبیده به نوار پلی‌استر (Al/PET) همراه با سیم درین، یا بافته‌ای از مفتول‌های نازک مس ساده یا قلع‌اندود، یا هر دو با هم.
• روکش بیرونی: PVC که در بیشتر کابل‌های فرمان و سیگنال طوسی است. در برخی مدل‌ها روکش شفاف است تا بافت مسی دیده شود.

برای مثال کابل شیلددار ۲×۱ خراسان با کد NYSLCY ساختار CU/PVC/Al-Pet/CWB/PVC دارد؛ یعنی هادی مسی، عایق PVC، فویل آلومینیوم روی پلی‌استر، بافت سیم مسی (Copper Wire Braid) و روکش PVC. این همان شیلد ترکیبی است که در بخش بعد آمده است.

تفاوت با کابل معمولی در یک جدول

مزایای کابل شیلد دار در محیط پرنویز روشن است، ولی هزینه و دقت نصب بیشتری می‌خواهد:

انواع شیلد کابل: فویل، بافته یا ترکیبی

شیلد کابل سه شکل اصلی دارد و انتخاب بین آن‌ها به فرکانس نویز، میزان حرکت کابل و روش اتصال بستگی دارد:

کابل شیلد بافته به خاطر مس بیشتر، از کابل شیلد فویلی گران‌تر و سنگین‌تر است، ولی در فرکانس‌های پایین مقاومت کمتری دارد و نویز را بهتر تخلیه می‌کند. فویل پوشش کامل دارد و در فرکانس‌های بالا مؤثرتر است.

سه نوع اصلی شیلد کابل و درصد پوشش هرکدام

سیم درین چه کاری می‌کند؟

سیم درین (Drain wire) در کابل شیلد دار با شیلد فویلی، سیم مسی بدون عایق (معمولاً قلع‌اندود) است که در تمام طول کابل با سمت رسانای فویل در تماس است. فویل نازک را نمی‌شود زیر ترمینال بست، پس سیم درین راه مطمئن اتصال شیلد به زمین است. هنگام سیم‌بندی، فویل را کوتاه کنید و فقط سیم درین را به ترمینال شیلد ببرید.

درصد پوشش شیلد چه چیزی را نشان می‌دهد؟

درصد پوشش یعنی چه سهمی از سطح دور رشته‌های کابل شیلد دار را فلز شیلد پوشانده است. فویل تقریباً ۱۰۰ درصد پوشش دارد و بافت معمولی بسته به تراکم ۷۰ تا ۹۵ درصد؛ مثلاً پوشش بافت در کابل‌های LiYCY و Y-CY-JZ حدود ۸۵ درصد اعلام می‌شود. پوشش بیشتر معمولاً بهتر است، اما اتصال درست شیلد به همان اندازه اهمیت دارد.

انواع کابل شیلد دار و کاربرد هرکدام

کابل شیلد دار بر اساس کاربرد چند خانواده دارد و ولتاژ مجاز و ساختار هرکدام فرق می‌کند:

هر خانواده کابل شیلددار برای یک کاربرد ساخته شده است

کابل فرمان شیلددار و کابل افشان شیلددار

کابل فرمان شیلددار همان کابل کنترل چندرشته با هادی افشان است که یک بافت مسی دور رشته‌هایش دارد و برای ولتاژ نامی ۳۰۰/۵۰۰ ولت ساخته می‌شود. در بازار کابل افشان شیلددار هم معمولاً به همین کابل گفته می‌شود که از رایج‌ترین انواع کابل شیلد دار در تابلوهای کنترل است. برای مدار فرمان ۲۴ یا ۲۳۰ ولت مناسب است و یکی از استانداردهای مرجع آن IEC 60227-7، ویژه کابل‌های کنترل انعطاف‌پذیر شیلددار و بدون شیلد، است. اگر نویز مسئله نیست، کابل فرمان بدون شیلد را ببینید و برای سیم‌کشی متحرک صفحه کابل افشان را.

کابل شیلد دار ابزار دقیق و سیگنال

سیگنال‌های آنالوگ ضعیف بیشترین آسیب را از نویز می‌بینند. جریان ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و ولتاژ ۰ تا ۱۰ ولت ترانسمیترها، ترموکوپل و PT100، انکودر و خطوط ارتباطی مثل RS-485، CAN و پروفیباس همه کابل شیلد دار می‌خواهند. برای این کاربردها کابل LiYCY با رشته‌های ۰.۵ یا ۰.۷۵ میلی‌متر مربع، یا نوع زوج به هم تابیده آن یعنی LiYCY (TP)، انتخاب رایج است.

میدان مغناطیسی فرکانس پایین از شیلد مسی و آلومینیومی عبور می‌کند و ساده‌ترین راه کم کردن اثر آن، زوج به هم تابیده و فاصله از کابل قدرت است. پس برای سیگنال آنالوگ کنار کابل‌های قدرت، نوع زوج‌تابیده بخرید. در کابل‌های چندزوجی، شیلد جداگانه هر زوج به‌علاوه شیلد کلی، هم‌شنوایی (crosstalk) بین زوج‌ها را هم کم می‌کند. شبکه‌هایی مثل RS-485 و پروفیباس هم کابل مخصوص با امپدانس مشخص می‌خواهند.

کابل شیلددار درایو و الکتروموتور

درایو یا اینورتر با کلیدزنی سریع روی کابل موتور نویز فرکانس بالا می‌سازد و این کابل منبع نویز برای PLC و سنسورهای اطراف می‌شود. سازندگان درایو مثل ABB و دانفوس برای کابل موتور، کابل قدرت سه رشته متقارن با شیلد (کابل مخصوص VFD) توصیه می‌کنند که شیلد آن در هر دو سر، در درایو و در جعبه ترمینال موتور، به صورت ۳۶۰ درجه به زمین وصل شود. اتصال شیلد با رشته تابیده بلند (pigtail) اثر شیلد را از بین می‌برد. کابل سیگنال آنالوگ درایو را هم شیلددار و جدا از کابل موتور بکشید.

شیلد کابل موتور درایو در هر دو سر و دور تا دور به زمین وصل می‌شود

شیلد در کابل فشار متوسط کار دیگری می‌کند

این‌که «همه کابل‌های قدرت باید شیلد داشته باشند» درست نیست؛ کابل قدرت فشار ضعیف ساختمان و کارخانه معمولاً شیلد ندارد. در کابل فشار متوسط مثل N2XSY ۱۲/۲۰ کیلوولت، لایه‌های نیمه‌رسانا و شیلد سیم مسی میدان الکتریکی را داخل عایق یکنواخت و محدود نگه می‌دارند تا تخلیه جزئی رخ ندهد، و برای جریان خازنی و جریان خطا مسیر برگشت به زمین می‌سازند. این شیلد فقط هم‌نام شیلد ضدنویز است.

معنی کدهای LiYCY، YSLCY و J-Y(St)Y

کد بیشتر کابل‌های شیلددار بازار ایران بر اساس نام‌گذاری VDE آلمان است و هر حرف یک ویژگی را نشان می‌دهد:

با این جدول، LiYCY 4×0.75 یعنی کابل چهار رشته افشان ۰.۷۵ میلی‌متر مربع با عایق PVC، شیلد بافته مسی و روکش PVC، و YSLCY-JZ یعنی کابل فرمان با شیلد بافته و یک رشته سبز و زرد.

کابل شیلد دار کجا لازم است و کجا نیست؟

کاربرد کابل شیلد دار جایی است که سیگنال ضعیف یا سریع از کنار منبع نویز می‌گذرد:

• لازم: سیگنال آنالوگ ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و ۰ تا ۱۰ ولت، ترموکوپل و PT100، سنسور و انکودر، ورودی و خروجی PLC در تابلوهای شلوغ، شبکه‌های RS-485 و CAN، کابل موتور درایو، میکروفون و سیستم صوتی، و هر سیگنالی که هم‌مسیر کابل قدرت است.
• معمولاً لازم نیست: سیم‌کشی روشنایی و پریز، تغذیه الکتروموتوری که مستقیم یا با کنتاکتور راه می‌افتد، و مدار فرمان رله‌ای ساده در تابلوهای کوچک. برای این‌ها کابل شیلد دار لازم نیست و کابل مسی معمولی کافی و به‌صرفه است.
• طبق دستور سازنده: اعلام حریق، دوربین مداربسته، دزدگیر و آیفون؛ نوع کابل در دفترچه نصب هر سیستم آمده است.

کابل شیلد دار کولر گازی؛ دفترچه نصب چه می‌گوید؟

کابل شیلد دار کولر گازی نام بازاری کابل رابط یونیت داخلی و خارجی کولر اسپلیت است و جواب دقیق را دفترچه نصب همان مدل می‌دهد. برای مثال میتسوبیشی الکتریک در کولرهای اسپلیت سری MSZ-EF کابل رابط چهار رشته ۱ میلی‌متر مربع از نوع لاستیکی 60245 IEC 57 را مشخص کرده و شیلد نخواسته است؛ فقط گفته این کابل دست‌کم ۱ متر از کابل آنتن تلویزیون فاصله داشته باشد.

در سیستم‌های VRF مثل VRV دایکین، خط ارتباط دو رشته بین یونیت‌ها (F1 و F2) جدا از کابل برق کشیده می‌شود و نقشه سیم‌کشی دایکین برای شیلد این خط به دفترچه یونیت خارجی ارجاع می‌دهد؛ اینجا ممکن است شیلد واقعاً لازم باشد. پس مشخصات را از دفترچه کولر بخوانید و اگر شیلددار خواسته شده، کابل شیلد دار کولر گازی را سفارش دهید. برای عبور از دیوار و فضای باز، کابل را داخل لوله فلکسیبل بکشید.

سایزهای کابل شیلددار و مشخصات هر سایز

سایز کابل شیلد دار به شکل «تعداد رشته × مقطع هر رشته» نوشته می‌شود؛ ۳×۱.۵ یعنی سه رشته ۱.۵ میلی‌متر مربع. جدول زیر شش سایز این صفحه را با حداکثر مقاومت هادی مس افشان کلاس ۵ در ۲۰ درجه طبق IEC 60228 و مقاومت رفت و برگشت یک مسیر ۱۰۰ متری نشان می‌دهد:

اگر هادی مس قلع‌اندود باشد، مقاومت مجاز کمی بیشتر است (برای ۱.۵ میلی‌متر مربع ۱۳.۷ اهم بر کیلومتر). غیر از این شش سایز کابل شیلد دار، کابل شیلد دار تک رشته، کابل شیلد دار ۲ رشته، کابل شیلد دار ۳ رشته و کابل شیلد دار ۴ رشته هم در فهرست بالای صفحه هستند. برای سایز یا تعداد رشته‌ای که در فهرست نیست، تماس بگیرید.

مثال افت ولتاژ در کابل شیلد دار ۲ رشته

فرض کنید یک شیر برقی ۲۴ ولت DC با جریان ۰.۵ آمپر در فاصله ۸۰ متری تابلو با کابل شیلد دار دو رشته تغذیه می‌شود. طول رفت و برگشت ۱۶۰ متر است و افت ولتاژ برابر مقاومت این طول ضرب در جریان است:

این اعداد با حداکثر مقاومت مجاز در ۲۰ درجه حساب شده‌اند و در هوای گرم کمی بیشتر می‌شوند. اگر حداقل ولتاژ مجاز شیر یا رله در دیتاشیت آن حاشیه کمی دارد، یک سایز بالاتر بگیرید. برای سیگنال ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر در فاصله‌های معمول، مقطع ۰.۵ تا ۱ میلی‌متر مربع کافی است.

سایز AWG روی کابل یعنی چه؟

AWG (American Wire Gauge) سیستم آمریکایی اندازه سیم است و هرچه عددش بزرگ‌تر باشد، سیم نازک‌تر است. اگر نقشه یا دفترچه دستگاه سایز کابل شیلد دار را به AWG داده، معادل متریک را از این جدول پیدا کنید یا صفحه کابل AWG را ببینید:

وقتی دستگاهی AWG 14 (۲.۰۸ میلی‌متر مربع) خواسته، ۲.۵ میلی‌متر مربع از نظر سطح مقطع انتخاب امن است، ولی عکس آن درست نیست.

اتصال زمین شیلد؛ یک سر یا هر دو سر؟

جواب به فرکانس سیگنال بستگی دارد. در کابل شیلد دار سیگنال آنالوگ ابزار دقیق مثل ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و ترموکوپل، شیلد را فقط در یک سر به زمین وصل کنید، همان سری که مدار سیگنال در آن زمین شده است (معمولاً سمت تابلو یا دستگاه گیرنده)، و سر دیگر را عایق کنید. شیلد کابل موتور درایو و کابل داده سریع را در هر دو سر به زمین وصل کنید.

مرز تقریبی این دو حالت حدود ۱۰۰ کیلوهرتز است. وقتی هر دو مشکل همزمان وجود دارد، برخی سازنده‌ها سر دوم شیلد را با یک خازن کوچک به زمین وصل می‌کنند تا در ۵۰ هرتز حلقه زمین ساخته نشود. در پروژه‌های بزرگ، نقشه زمین پروژه و دفترچه دستگاه مقدم است.

اتصال زمین شیلد به فرکانس سیگنال بستگی دارد

نکات نصب برای این‌که شیلد واقعاً کار کند

• اتصال کوتاه و کامل: شیلد بافته کابل شیلد دار را با گلند EMC یا بست فلزی دور تا دور به زمین وصل کنید. رشته تابیده بلند (pigtail) اثر شیلد را در فرکانس بالا از بین می‌برد.
• پیوستگی مسیر: در جعبه تقسیم، شیلد دو تکه کابل را به هم وصل کنید تا در طول مسیر قطع نشود.
• جدا کردن مسیر: کابل سیگنال را در سینی یا لوله جدا از کابل قدرت و کابل موتور درایو بکشید و سیگنال ۲۴ ولت و ۲۳۰ ولت را در یک کابل نگذارید.
• شعاع خمش: شعاع خمش کابل شیلد دار را از دیتاشیت بخوانید. برای مثال LiYCY در نصب ثابت دست‌کم ۱۰ برابر و در حالت متحرک ۱۵ برابر قطر خارجی می‌خواهد و Y-CY-JZ به ترتیب ۵ و ۱۰ برابر.
• دما: عایق PVC کابل‌های شیلددار رایج تا ۷۰ یا ۸۰ درجه سانتی‌گراد کار می‌کند و دمای مجاز اتصال کوتاه آن ۱۶۰ درجه است؛ کابل را از کنار بدنه داغ موتور یا مقاومت ترمز عبور ندهید.

اتصال کوتاه و دور تا دور شیلد، اثر آن را حفظ می‌کند

قیمت کابل شیلد دار به چه عواملی بستگی دارد؟

قیمت کابل شیلد دار را برای هر متر، زیر هر محصول در فهرست بالای همین صفحه ببینید. پایه این قیمت نرخ مس است که با قیمت جهانی مس در بورس فلزات لندن (LME)، عرضه کاتد مس در بورس کالای ایران و نرخ ارز تغییر می‌کند. عوامل بعدی این‌ها هستند:

برای مقایسه قیمت کابل شیلددار دو فروشنده، فقط کابل‌های هم‌رشته، هم‌مقطع، با شیلد و برند یکسان را کنار هم بگذارید. قیمت کابل شیلد دار که محسوس پایین‌تر از عرف بازار باشد، معمولاً یعنی مقطع کمتر از مقدار اعلام‌شده، بافت کم‌تراکم یا فویل به جای بافت.

نکات خرید و تشخیص کابل شیلددار اصل

• نوشته روی روکش: روی روکش کابل شیلد دار اصل، نام سازنده، کد کابل (مثل NYSLCY یا LiYCY)، تعداد رشته × مقطع، ولتاژ نامی و شماره متراژ در فواصل منظم چاپ شده است.
• سر کابل را ببینید: بافت باید یکنواخت و متراکم باشد و بین مفتول‌ها فاصله باز نباشد. در شیلد فویلی، فویل باید پیوسته باشد و سیم درین کنارش باشد.
• مقاومت هادی را بسنجید: مقاومت یک رشته از حلقه ۱۰۰ متری را با میلی‌اهم‌متر اندازه بگیرید. یک رشته ۱.۵ میلی‌متر مربع در ۱۰۰ متر نباید در ۲۰ درجه از ۱.۳۳ اهم بیشتر باشد؛ عدد خیلی بیشتر یعنی مقطع کمتر یا مس بی‌کیفیت.
• دیتاشیت بخواهید: ولتاژ نامی، درصد پوشش شیلد، قطر خارجی (برای انتخاب گلند) و شعاع خمش باید در دیتاشیت سازنده باشد.
• رشته ارت: اگر رشته سبز و زرد لازم دارید، نوع JZ بخرید، نه OZ.
• برند و فاکتور: کابل شیلددار خراسان (افشارنژاد)، لوشان و پرتو الکتریک از نمونه‌های تولید داخل در بازارند؛ نام برند روی روکش و فاکتور باید یکی باشد. سایر محصولات خراسان را در صفحه کابل خراسان ببینید.

پیش از خرید، نوشته روکش و بافت سر کابل را ببینید

خرید کابل شیلد دار از برق کوشان

برق کوشان کابل شیلد دار را از فروشگاه مرکزی خود در تهران، لاله‌زار جنوبی، کوچه باربد، پلاک ۱۹ عرضه می‌کند و به سراسر ایران می‌فرستد. برای خرید کابل شیلد دار، سایز را از فهرست بالای صفحه انتخاب کنید و متراژ لازم را سفارش دهید. اگر در انتخاب نوع شیلد یا سایز تردید دارید، کاربرد و طول مسیر را با کارشناسان ما در میان بگذارید.

• مشاوره و ثبت سفارش تلفنی: ۰۹۱۲۱۴۰۰۷۱۳
• ضمانت اصالت کالا و نماد اعتماد الکترونیکی (اینماد)
• ارسال به سراسر ایران، معمولاً ظرف ۲ روز کاری
• فروش عمده و اعطای نمایندگی در تهران و شهرستان‌ها

برای استعلام قیمت کابل شیلد دار در مقادیر عمده یا مدلی که در فهرست نیست، از صفحه تماس با برق کوشان با ما در ارتباط باشید.

کابل شیلد دار آماده ارسال در برق کوشان

سوالات متداول درباره کابل شیلد دار

آیا کابل شیلد دار ضد آتش است؟

خیر. شیلد فقط برای نویز است و کابل شیلد دار را در برابر آتش مقاوم نمی‌کند. اگر مداری مثل اعلام حریق باید در آتش‌سوزی کار کند، کابلی بخواهید که آزمون حفظ مدار در آتش طبق IEC 60331 را گذرانده باشد.

آیا کابل شیلددار را می‌توان مستقیم در خاک دفن کرد؟

معمولاً خیر. کابل شیلد دار رایج سیگنال و فرمان با روکش PVC برای دفن مستقیم ساخته نشده و برخی سازنده‌ها حتی نصب دائم LiYCY در فضای باز را مجاز نمی‌دانند. برای مسیر زیر خاک کابل مخصوص دفن بخرید یا کابل را داخل لوله محافظ بکشید.

آیا کابل شیلد دار برای برق ۲۲۰ ولت مناسب است؟

بستگی به نوع کابل شیلد دار دارد. کابل فرمان شیلددار با ولتاژ نامی ۳۰۰/۵۰۰ ولت مثل YSLCY و NYSLCY برای مدار فرمان ۲۳۰ ولت مناسب است. کابل‌های سیگنال مثل LiYCY و J-Y(St)Y برای برق قدرت ساخته نشده‌اند و نباید برق ۲۲۰ ولت را از آن‌ها عبور داد.

فرق شیلد و زره در کابل چیست؟

شیلد لایه نازک فلزی برای نویز است و زره لایه فولادی (مفتول یا نوار) برای محافظت مکانیکی در برابر ضربه، فشار و جونده. زره کابل را شیلددار نمی‌کند و کابل شیلد دار هم لزوماً زره ندارد.

چرا با وجود شیلد هنوز نویز دارم؟

بیشتر وقت‌ها مشکل از نصب است، نه از خود کابل شیلد دار. شیلد به زمین وصل نشده، در هر دو سر کابل سیگنال آنالوگ وصل شده و حلقه زمین ساخته، با رشته تابیده بلند بسته شده، در جعبه تقسیم قطع شده یا کابل سیگنال کنار کابل موتور درایو رفته است.

کابل شیلد دار ۲ رشته بخرم یا ۳ و ۴ رشته؟

به تعداد سیم‌های مدار بستگی دارد. ترانسمیتر دوسیمه ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و شیر برقی دو رشته می‌خواهند، سنسور سه‌سیمه یا PT100 سه‌سیمه سه رشته، و انکودر یا دو سیگنال با تغذیه مشترک چهار رشته. یک رشته اضافه را هم برای رزرو در نظر بگیرید.