چرا از مس در سیم برق استفاده می شود؟

یکی از ملزومات اصلی در ساختمان‌ها، سیم‌های برق هستند. به‌کارگیری بهترین نوع سیم برق در ساختمان‌ها بسیار حائز اهمیت می‌باشد؛ چرا که با کیفیت بودن این محصولات علاوه بر افزایش طول عمر سیم‌کشی ساختمان، برای امنیت و سلامت افراد ساکن در ساختمان نیز پر اهمیت است. علت استفاده از مس در سیم برق این است که مس رسانای بالایی داشته و بسیار مفید و کاربردی در نظر گرفته می‌شود.

مس یکی از عناصر شیمیایی در طبیعت بوده که به رنگ قرمز است. مس در ساخت و سازهای بسیار زیادی هم‌چون ساختمان‌سازی، لوله‌کشی و برق‌کشی سیم و کابل مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از صنایعی که مس در آن بسیار پر کاربرد می‌باشد، صنعت برق است. تمامی سیم‌های برق از مس ساخته شده و علت آن ایمنی و رسانایی بالای مس است. ناگفته نماند که سیم‌های مسی در برابر گرما مقاومت و پایداری مناسبی داشته و این ویژگی دلیلی بر بالا بودن ایمنی آن است. در ادامه این راهنما با علل به‌کارگیری مس در سیم‌های برق بیشتر آشنا خواهیم شد.

علت استفاده از مس در سیم برق

دلایل استفاده از مس در سیم برق بسیار زیاد است که ما تنها چند مورد را در این مقاله مورد بررسی قرار می‌دهیم. همانطور که پیش‌تر ذکر شد، مس رسانایی الکتریکی بالایی داشته و در برابر حرارت بسیار مقاوم است. یکی دیگر از مشخصات فلز مذکور، شکل‌پذیری بالای آن است.

فلز مس در مقایسه با طلا و نقره در طبیعت راحت‌تر و بیشتر یافت می‌شود؛ همین موضوع سبب شده است تا دسترسی به آن راحت و قیمت آن نیز نسبت به طلا و نقره ارزان‌تر باشد. کارخانه‌های بسیار زیادی در کشور ما مشغول به تولید و استخراج مس هستند. علت استفاده از مس در سیم برق این است که فلز مس هادی بسیار خوبی می‌باشد؛ به بیان دیگر مس می‌تواند جریان برق را به راحتی عبور دهد. فلزهای مس الکترون‌های آزاد بسیار زیادی دارند و همین امر سبب شده است تا آن‌ها رسانای بسیار خوبی برای برق محسوب شوند.

علت این که از فلزهای دیگر در سیم برق استفاده نمی‌شود این است که سایر فلزها به خوبی فلز مس نبوده و همانند مس رسانای بالایی ندارند. علاوه بر این، سیم برق می‌بایست در برابر گرما مقاوم باشد تا منجر به آتش‌سوزی نشود. فلزهای دیگر ممکن است از این قابلیت برخوردار نباشند؛ بنابراین بهتر است برای سیم برق به‌جای استفاده از فلزهای دیگر، از مس استفاده شود.

علت عدم استفاده از مس ناخالص در سیم برق

اکنون که با علت استفاده از مس در سیم برق آشنا شدیم، ممکن است برایتان سوال پیش آید که آیا می‌توان از مس ناخالص برای ساخت سیم برق استفاده کرد یا خیر؟ مس ناخالص همانطور که از نامش پیداست، دارای ناخالصی‌هایی می‌باشد که برای استفاده در سیم برق مناسب نیست. مس خالص رسانای عالی محسوب می‌شود و وجود ناخالصی در آن منجر به عدم رسانایی خوب خواهد شد.

درواقع می‌توان گفت که هیچ فلزی وجود ندارد که قادر باشد در رسانایی الکتریکی با مس رقابت نماید. کابل یا سیم‌هایی که به کمک مس ساخته می‌شوند، می‌توانند جریان الکتریکی زیادی را حمل کنند. یکی از دلایلی که سبب می‌شود عمر سیم برق کاهش یابد، سایش است. خواص شیمیایی که در مس وجود دارد سبب عدم سایش می‌شود و همین امر عمر سیم یا کابل را افزایش می‌دهد. فلز مس در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد و این موضوع نشان‌دهنده این است که فلز مذکور دارای استانداردهای جهانی بوده و با اکثر طراحی‌های ساختمانی سازگار است.

از مس ۱۰۰٪ خالص برای سیم برق استفاده می‌شود و نباید هیچ‌گونه ناخالصی داشته باشد. درجه و کیفیت مس برای استفاده در سیم برق بسیار حائز اهمیت است؛ بنابراین به هیچ‌وجه نباید از مس بی‌کیفیت برای برای سیم برق استفاده نمود. مس ناخالص خصوصیات مس خالص را نداشته و سبب کاهش رسانایی سیم می‌شود. رعایت استانداردهای جهانی در هنگام ساخت سیم برق بسیار حائز اهمیت بوده و استانداردهای مذکور در کشور ما نیز رعایت می‌گردد.

لازم به ذکر است که قیمت مس و سیم‌های برق مسی با در نظر گرفتن نوسانات قیمت اخیر به صورت روزانه اعلام می‌شود. البته روش ساخت، قطر کابل و سیم نیز در تعیین قیمت نهایی تأثیر به‌سزایی دارد. پیشنهاد می‌شود برای خرید کابل سیم برق با کیفیت بالا به مراکز فروش مجاز کابل‌های مذکور مراجعه نمائید.

علت استفاده از مس در سیم برق: آلیاژ رسانا و مفید

شایان ذکر است که مس به هیچ‌وجه زنگ نمی‌زند. در سیم‌های برق می‌توان به‌جای مس از نقر، طلا و آلومینیوم نیز استفاده نمود اما از آن جایی که طلا و نقره و آلومینیوم در مقایسه با مس قیمت بسیار بالاتری داشته و به اندازه مس رسانایی خوبی ندارند، به‌کارگیری آن‌ها برای ساخت سیم برق پیشنهاد نمی‌شود. بهتر است برای ساخت سیم برق از فلزاتی استفاده شود که قابلیت انعطاف‌پذیری داشته باشند و بتوان از آن‌ها در هرجایی استفاده نمود.

البته نقره نیز جزو فلزاتی محسوب می‌شود که از لحاظ رسانا بودن عملکرد خوبی را ارائه می‌دهد اما از آن‌جایی که قیمت گرانی داشته و قابلیت شکل‌پذیری ندارد، نمی‌توان از آن برای ساخت سیم برق استفاده کرد. با این حال در برخی از کابل‌ها و سیم‌ها که برای استفاده در شرایط ویژه ساخته می‌شوند، می‌توان از نقره استفاده نمود. میزان نقره در طبیعت بسیار کم و محدود بوده و همین امر سبب شده است تا این نوع از فلز قیمت بسیار بالایی داشته باشد؛ در حالی که مس به صورت زیاد در طبیعت یافت می‌شود.

علت استفاده از مس در سیم برق: آنیل‌کاری ساده

همانطور که پیش‌تر ذکر شد، علت استفاده از مس در سیم برق بسیار زیاد است. یکی از دلایل مذکور آنیل‌کاری ساده می‌باشد. فلز مس برای افزایش استحکام و کیفیت در دستگاه‌هایی قرار می‌گیرد که موظف به انجام عملیات آنیل‌کاری هستند. با در نظر گرفتن این که روی سایر عناصر فلزی از جمله استنلس استیل، آهن و فولاد نیز مراحل آنیل‌کاری اجرا می‌شود، اما نظم شبکه کریستالی فلز مس را نپذیرفته و دچار تغییرات دیگری در ساختار خود می‌شوند که عملاً برای استفاده به عنوان مواد اولیه ساخت کابل و سیم برق مناسب نیستند و دچار تغییرات خواص شیمیایی و فیزیکی می‌شوند؛ در نتیجه در صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

علت استفاده از مس در سیم برق: بانچ

شایان ذکر است که فلز مس پس از انجام عملیات آنیل شدن به سهولت مورد بانچ قرار می‌گیرد. منظور از «بانچ» تاباندن رشته‌های مس توسط دستگاه بانچر می‌باشد. در عملیات بانچ کردن ابتدا رشته‌های آنیل شده مس بر روی قرقره قرار داده می‌شوند و سپس عملیات بانچ‌سازی با در نظر گرفتن استانداردها اجرا خواهد شد. سایر فلزات آنیل شده ازجمله آهن به دلیل عدم برخورداری از قابلیت انعطاف‌پذیری لازم در مرحله بانچ‌سازی دچار پارگی، شکستگی و خرد شدن می‌شوند.

علت استفاده از مس در سیم برق: سرعت بخشیدن به طراحی و تولید

فلز مس دارای ساختاری قدرتمند و منظم است که بعد از انجام عملیات لازم به منظور شکل‌گیری به صورت رشته‌های نازک مقاومت خود را از دست نداده و کیفیت عالی خود را حفظ می‌کند. در نتیجه می‌توان گفت که فلز مس سبب سرعت بخشیدن به طراحی و تولید سیم و کابل برق می‌شود؛ چرا که مس به راحتی روی غلاف عایق قرار گرفته و به هیچ‌وجه جمع و شل نمی‌شود. فلزات دیگر ازجمله طلا و آهن همانند مس نبوده و دارای قابلیت انعطاف‌پذیری مناسب نیستند؛ در نتیجه هنگام قرار گرفتن بر روی روکش دچار پارگی، خرابی و شل شدن می‌شوند.

علت استفاده از مس در سیم برق: تشخیص راحت مس ناخالص

تشخیص نمونه تقلبی یا مس ناخالص یکی دیگر از علت استفاده از مس در سیم برق می‌باشد. فلز مس خالص یکی از فلزهایی می‌باشد که راحتی قابل شناسایی است؛ چرا که در صورت ترکیب با آلیاژهای دیگر دچار تغییر رنگ می‌شود. فلز مس با درصد خلوص ۹۹.۹٪ به رنگ قرمز شفاف تغییر می‌کند و در صورتی که دارای ناخالصی باشد، شاهد لکه‌های تیره و مات که به راحتی نیز قابل تشخیص هستند، خواهیم بود. در نتیجه این امر باعث شده است که افراد بتوانند به راحتی نمونه‌های تقلبی و غیرخالص را شناسایی کنند.

علت استفاده از مس در سیم برق: حفظ خاصیت

مهم‌ترین مزیت مس در مقایسه با فلزهای دیگر برخورداری از خاصیت انعطاف‌پذیری در تمامی شرایط و حتی پس از گذشت سالیان طولانی است. در بسیاری از مواقع دیده شده است که فلزاتی هم‌چون آهن و سرب خاصیت خود را بعد از گذشت سال‌های طولانی از دست داده و نیاز به تعویض دارند. در صورتی که فلز مس خاصیت خود را در طولانی مدت حفظ کرده و بدون احتیاج به تعمیر یا تعویض به صورت کاملاً پایدار به فعالیت خود ادامه می‌دهد.

سخن پایانی

در این مقاله سعی کردیم تا حدودی با علت استفاده از مس در سیم برق آشنا شویم. همانطور که ذکر شد، فلز مس یکی از پرکاربردترین فلزات محسوب می‌شود که به دلیل رسانای الکتریکی بالای آن در ساخت سیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. از ویژگی‌های مفید و منحصربه‌فرد این فلز پرکاربرد می‌توان به مواردی هم‌چون انعطاف‌پذیری بالا، مقاومت بالا، در دسترس بودن، قیمت پایین در مقایسه با سایر فلزات، سرعت بخشیدن به فرآیند طراحی و تولید و… اشاره نمود. مس خالص دچار زنگ‌زدگی نشده و جایگزین بسیار خوبی برای طلا و نقره و آلومینیوم در ساخت سیم و کابل‌های برق محسوب می‌شود.