منظور از «کلاس هادی» در سیم و کابل چیست؟

وقتی در مشخصات فنی یک کابل عباراتی مانند «هادی کلاس ۱» یا «هادی کلاس ۵» را مشاهده می‌کنید، این عدد ارتباطی با کیفیت خلوص مس یا رده ولتاژی ندارد؛ بلکه معیار استاندارد بین‌المللی برای تعیین میزان انعطاف‌پذیری مکانیکی
(Flexibility) است .

ساختار هندسی رشته‌ها و حداکثر مقاومت اهمی هادی است. طبق استاندارد بین‌المللی IEC 60228 و استاندارد ملی ایران INSO 3048 ، هادی‌ها به چهار کلاس اصلی (۱، ۲، ۵ و ۶) تقسیم می‌شوند که هر کدام برای شرایط نصب متفاوتی مهندسی شده‌اند.

مقدمه: چرا یک سیم 2.5 خشک است و دیگری نرم؟
تصور کنید قصد خرید یک سیم برق با سطح مقطع 2.5
را دارید. فروشنده از شما می‌پرسد: «سیم مفتول می‌خواهید یا افشان؟»

در ظاهر، هر دو سیم سطح مقطع نامی برابری دارند و برای هدایت جریان برق تا سقف مشخصی طراحی شده‌اند؛ اما یکی از آن‌ها با دست به‌سختی خم می‌شود و حالت خود را نگه می‌دارد، در حالی که دیگری مثل نخ ابریشم نرم و انعطاف‌پذیر است.

این تمایز رفتاری و مکانیکی، ناشی از مفهومی بنیادین در مهندسی کابل به نام کلاس هادی (Conductor Class) است. در این مقاله به زبان ساده و با دقت مهندسی بررسی می‌کنیم که کلاس هادی چیست، استانداردهای آن کدامند و هنگام انتخاب و خرید کابل به چه نکاتی باید توجه کرد.

استاندارد مرجع کلاس‌بندی هادی‌ها چیست؟

تعریف کلاس‌های هادی سلیقه‌ای یا وابسته به کارخانه‌ها نیست. این طبقه‌بندی در سراسر دنیا بر اساس یک سند معتبر واحد تعیین می شود .

استاندارد بین‌المللی: $I EC 60228$ با عنوان «Conductors of insulated cables» (هادی‌های کابل‌های عایق‌دار).
استاندارد اروپایی: $EN 60228$ و استاندارد آلمان $D I N V D E 0295$ .
استاندارد ملی ایران: $I NSO 3084$ (ایران ۳۰۸۴) که ترجمه و بازنویسی استاندارد است.

هادی کلاس ۱: هادی تک‌مفتولی یا خشک ( $Cl a ss 1 - S o l i d$ )

ساختار فیزیکی: هادی تنها از یک رشته مس یا آلومینیوم توپر و صلب تشکیل شده است.
میزان انعطاف‌پذیری: بسیار پایین (صلب و خشک).
کدگذاری معروف: در استاندارد آلمان با حرف $U$ (مانند $H 07 V - U$ ) یا اصطلاحاً کابل شناخته می‌شود.
نقاط قوت:
- حداقل مقاومت الکتریکی به دلیل نبود فواصل میکروسکوپی هوا میان رشته‌ها.
- فرم‌پذیری عالی (وقتی خم شد، زاویه خود را به‌خوبی در تابلو یا داکت حفظ می‌کند).
- مقاومت سطحی بسیار عالی در برابر خوردگی اتمسفری.
کاربرد رایج: سیم‌کشی ثابت توکار داخل لوله یا زیر گچ، اتصالات ثابت درون کلید و پریزهای ساختمانی و ترمینال‌های توزیع برق.

۲. هادی کلاس ۲: هادی چندمفتولی یا نیمه‌افشان ( $Cl a ss 2 - St r an d e d$ )

ساختار فیزیکی: هادی از به هم تابیده شدن تعدادی رشته ضخیم و مشخص بر اساس قواعد هندسی بافته می‌شود (معمولاً طبق آرایش هندسی $1 + 6 = 7$ رشته، $1 + 6 + 12 = 19$ رشته، ۳۷ یا ۶۱ رشته).
میزان انعطاف‌پذیری: متوسط (انعطاف‌پذیرتر از مفتول توپر، اما سفت‌تر از افشان).
کدگذاری معروف: در استاندارد اروپایی با حرف $R$ (مانند $H 07 V - R$ ) یا در کابل‌های زمینی مثل $N YY - R$ .
نقاط قوت:
- در مقاطع بالاتر از $mm}^2$ ساخت هادی به‌صورت تک‌رشته توپر (کلاس ۱) عملاً خم کردن کابل را غیرممکن می‌کند؛ کلاس ۲ باعث می‌شود کابل‌های قطور زمینی قابلیت چرخش در ترانشه‌ها و سینی‌کابل‌ها را پیدا کنند.
کاربرد رایج: کابل‌های قدرت زمینی ( $U n d er g ro u n d C ab l es$ )، سیم‌های مهار و ارت لخت چاه ارت ( $B a re St r an d e d C o pp er$ )، کابل‌های توزیع صنعتی و خطوط هوایی.

هادی کلاس ۵: هادی انعطاف‌پذیر یا افشان ( $Cl a ss 5 - Fl e x ib l e$ )

ساختار فیزیکی: متشکل از ده‌ها رشته تار مویی مس آنیل‌شده بسیار نازک (معمولاً با قطر هر تار بین $0.20 mm$ تا $0.50 mm$ ) که به فرم طنابی در هم تابیده شده‌اند ( $B u n c h e d$ ).
میزان انعطاف‌پذیری: بالا (کاملاً نرم و انعطاف‌پذیر).
کدگذاری معروف: با پسوند $K$ (مانند $H 07 V - K$ ) یا اصطلاح بازاری $N Y A F$ .
محدوده سایز متعارف: از $mm}^2$ تا سایزهای تابلویی قطور مثل $mm}^2$ و حتی بالاتر.
نقاط قوت:
- مقاومت استثنایی در برابر خمش‌های پی‌درپی.
- سهولت سیم‌کشی در لوله‌های خرطومی و مسیرهای دارای پیچ‌وخم‌های تند.
خط قرمز اجرایی: به دلیل نرمی تارهای مویی، بستن سیم کلاس ۵ به‌صورت لخت زیر پیچ ترمینال مجاز نیست و الزاماً باید از سر‌سیم یا وایرشو ( $F err u l e$ ) استفاده شود.
کاربرد رایج: سیم‌کشی داخلی ساختمان، سیم‌بندی تابلوهای کنترل و اتوماسیون صنعتی، سیم‌های رابط و دوشاخه‌ها.

۴. هادی کلاس ۶: هادی با انعطاف‌پذیری ویژه یا سوپرافشان ( $Cl a ss 6 - H i g h l y Fl e x ib l e$ )

ساختار فیزیکی: مشابه کلاس ۵، با این تفاوت بنیادین که قطر تارهای مسی حتی نازک‌تر و تعداد آن‌ها بسیار بیشتر است (به‌عنوان مثال استفاده از صدها تار با قطر $0.15 mm$ یا $0.20 mm$ ).
میزان انعطاف‌پذیری: فوق‌العاده بالا (نرم‌ترین حالت ممکن هادی صنعتی).
کدگذاری معروف: با پسوند $- F$ در برخی کدهای ساختاری یا کدهای تخصصی کابل جوش مانند $H 01 N 2 - D$ .
نقاط قوت: مقاومت در برابر صدها هزار سیکل حرکت و تغییر جهت مداوم بدون ایجاد پدیده خستگی فلز ( $M e t a l F a t i gu e$ ).
کاربرد رایج:
- کابل‌های جوشکاری قوس الکتریکی (که دائم توسط دست اپراتور جابه‌جا می‌شوند).
- بازوهای رباتیک و ماشین‌آلات خطوط مونتاژ اتوماتیک ( $R o b o t i cs$ ).
- سیستم‌های قرقره متحرک جرثقیل‌های سقفی ( $F es t oo n S ys t e m s$ ).
- کابل شارژ خودروهای برقی ( $E V C ha r g in g C ab l es$ ).

تاریخ: شنبه 4 مهر 1405 - 08:10
نویسنده: علی جهانپور
صفحه: مجله