لوله فولادی برق و لوله برق پی‌وی‌سی: تفاوت‌ها + بهترین انتخاب برای پروژه شما

از سیستم لوله کشی برای هدایت، محافظت و نگهداری از سیم و کابل در طول مسیر اجرای سیم کشی و کابل کشی در واحد های صنعتی و پروژه های ساختمانی و تجاری، به منظور برق رسانی یا ارتباطات استفاده می شود که اجرای آن می تواند به صورت داخلی و یا روی سطحی انجام پذیرد.

فرم دهی ساده با استفاده از دستگاه لوله خم کن و مقاومت بالا و ماندگاری لوله فولادی برقی در برابر ضربات مکانیکی، حیوانات موذی، گرد و غبار و همچنین شکل مناسب آن محبوبیت این نوع لوله را در نزد کاربران بالا برده است.

مزایای به‌کارگیری لوله‌های فولادی برق در مقایسه با سایر روش‌های کابل‌کشی

1. محافظت مطلوب از کابل‌ها: لوله‌های فولادی برق، حفاظت مناسبی در برابر عوامل مخربی همچون ضربات مکانیکی، رطوبت و بخارات شیمیایی ارائه می‌دهند.
2. کاربرد گسترده: این لوله‌ها جهت محافظت از کابل‌های حامل جریان‌های الکتریکی با سطوح مختلف به‌صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
3. جلوگیری از آسیب به عایق: لوله‌های فولادی از صدمات تصادفی به عایق کابل‌ها جلوگیری می‌کنند.
4. انعطاف‌پذیری در طراحی: امکان عبور تعداد، اندازه‌ها و انواع مختلف کابل‌ها از درون یک لوله، فرآیند طراحی و اجرا را در مقایسه با روش‌های جایگزین مانند کابل‌های چندگانه یا کابل‌های کامپوزیت سفارشی، تسهیل می‌نماید.
5. سهولت در تغییرات: در سیستم‌های کابل‌کشی ساختمان‌ها که مستعد تغییرات مکرر هستند، استفاده از لوله‌های برق، تعویض و نصب کابل‌های جدید را با حداقل اختلال در مسیر کانال ممکن می‌سازد.
6. محافظت در برابر تداخل الکترومغناطیسی: لوله‌های فلزی قادرند مدارهای حساس را از تأثیرات تداخل الکترومغناطیسی محافظت نموده و همچنین از انتشار این گونه اختلالات از کابل‌های محصورشده جلوگیری به‌عمل آورند.
7. ایمنی در محیط‌های خطرناک: با نصب لوله‌های مجهز به اتصالات آب‌بندی مناسب، از نفوذ گازها و بخارات قابل اشتعال جلوگیری شده و خطر وقوع آتش‌سوزی یا انفجار در محیط‌های حاوی مواد فرار کاهش می‌یابد.
8. انعطاف‌پذیری در نصب: لوله‌های فلزی و پلاستیکی قابلیت خم‌شدن در محل اجرا را دارا می‌باشند که این ویژگی امکان نصب منظم و کاهش تعداد اتصالات را فراهم می‌سازد. این مزیت به‌ویژه در مسیرهای نامنظم یا منحنی حائز اهمیت است.
9. قابلیت کاربرد در بتن: برخی انواع این لوله‌ها جهت کاربرد مستقیم در بتن مورد تأیید قرار گرفته‌اند. این روش عموماً در ساختمان‌های تجاری به‌کار می‌رود تا امکان نصب پریزهای برق و تجهیزات ارتباطی در نقاط میانی فضاهای بزرگ و باز فراهم گردد.

این ویژگی‌ها، لوله‌های فولادی برق را به گزینه‌ای ایمن، انعطاف‌پذیر و مقرون‌به‌صرفه در پروژه‌های مختلف تبدیل نموده است.

معایب استفاده از لوله‌های برق

1. هزینه بالای نصب: هزینه اجرای سیستم لوله‌کشی برق به‌دلیل قیمت مواد اولیه و نیروی کار مورد نیاز، در مقایسه با سایر روش‌های کابل‌کشی بیشتر است.

2. محدودیت در دفع حرارت: هادی‌های نصب‌شده در داخل لوله‌ها، قابلیت کمتری در دفع گرما نسبت به هادی‌های مورد استفاده در سیستم‌های کابل‌کشی باز دارند. در نتیجه، در صورت نصب تعداد زیاد کابل‌ها یا سیم‌ها در یک لوله، لازم است ظرفیت جریان هر هادی کاهش یابد.

3. محدودیت در خمش لوله: بر اساس مقررات استاندارد کابل‌کشی، وجود بیش از ۳۶۰ درجه خم در مسیر لوله‌کشی مجاز نیست. از این رو، در چنین مواردی می‌بایست از اتصالات و جعبه‌های خروجی ویژه جهت نصب ایمن کابل‌ها و جلوگیری از آسیب به آن‌ها استفاده نمود.

انواع لوله‌های برق فلزی و پی‌وی‌سی و کاربرد آنها

سیستم‌های لوله‌کشی برق بر اساس معیارهایی همچون ضخامت دیواره، استحکام مکانیکی و جنس مواد به‌کاررفته در ساخت لوله‌ها طبقه‌بندی می‌شوند. لوله‌های مورد استفاده در کابل‌کشی و سیم‌کشی از مصالح گوناگون فلزی و غیرفلزی (پلیمری) ساخته می‌شوند که هر یک متناسب با نیازهای خاصی طراحی شده‌اند. متداول‌ترین انواع لوله‌های برق به شرح زیر است:

1. لوله‌های فلزی

1. لوله فلزی سخت (RMC) (Rigid Metal Conduit)

2. لوله صلب گالوانیزه (GRC) (Galvanized Rigid Conduit)

3. لوله فلزی متوسط (IMC) (Intermediate Metal Conduit)

4. لوله فلزی الکتریکی (EMT) (Electrical Metallic Tubing)

5. لوله آلومینیومی (Aluminum Conduit)

2. لوله‌های انعطاف‌پذیر

1. لوله فلزی انعطاف‌پذیر (FMC) (Flexible Metal Conduit)

2. لوله فلزی انعطاف‌پذیر مایع‌بند (LFMC) (Liquid-Tight Flexible Metal Conduit)

3. لوله فلزی انعطاف‌پذیر (FMT) (Flexible Metallic Tubing)

3. لوله‌های غیرفلزی

1. لوله پی‌وی‌سی (Polyvinyl Chloride Conduit)

2. لوله غیرفلزی سخت (RNMC) (Rigid Non-Metallic Conduit)

3. لوله غیرفلزی الکتریکی (ENT) (Electrical Non-Metallic Tubing)

این لوله‌ها با توجه به ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خود در محیط‌های مختلف صنعتی، ساختمانی و تأسیساتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۱-۱ لوله فلزی سخت (Rigid Metal Conduit - RMC)

لوله فلزی سخت به عنوان مستحکم ترین نوع محافظ کابلها شناخته میشود و از مقاومت کافی در برابر ضربات مکانیکی نظیر کوبیده شدن میخ یا سایر آسیبهای فیزیکی برخوردار است.

این نوع لوله قابلیت نصب در تمامی محیطهای داخلی و خارجی ساختمانها، اعم از سازه های مسکونی، تجاری و صنعتی، به صورت روکار یا توکار و حتی در مناطق پرخطر را دارا میباشد.

لوله فلزی سخت با ایجاد مانع در برابر انتشار جرقه های ناشی از قوس الکتریکی، نقش مؤثری در پیشگیری از گسترش آتش سوزی ایفا میکند.

ویژگیهای ممتاز این لوله شامل وزن سنگین، ضخامت بالای دیواره و استحکام ساختاری است که نه تنها حفاظت بهینه ای فراهم میکند، بلکه بستری ایده آل برای نصب سایر تجهیزات الکتریکی محسوب میشود. توصیه میشود جعبه های ارتباطی و اتصالات از جنس متریال مشابه لوله انتخاب گردند تا از پدیده خوردگی گالوانیکی جلوگیری شود.

ملاحظات فنی:

• پس از برش لوله، لازم است لبه های آن به طور کامل پرداخت شود تا از آسیب دیدن عایق سیمها در اثر اصطکاک ممانعت به عمل آید.

• استفاده از این لوله در محیطهای با رطوبت دائمی مجاز نمیباشد، مگر در مواردی که از انواع ضدزنگ و مقاوم به خوردگی استفاده گردد.

تفاوتهای کاربردی:

• لوله های RMC و IMC (لوله فلزی میان‌دیواره) که از فولاد گالوانیزه ساخته میشوند، عمدتاً برای پروژه های صنعتی سنگین و اتصال به شبکه های توزیع عمومی کاربرد دارند.

• امروزه در ساخت وسازهای نوین، لوله های فلزی الکتریکی (EMT) جایگزین گستردهای برای RMC محسوب میشوند. توجه داشته باشید که اتصال RMC و IMC به یکدیگر صرفاً از طریق اتصالات رزوه دار امکانپذیر است.

نکته: رعایت استانداردهای نصب و الزامات ایمنی در به کارگیری این تجهیزات الزامی میباشد.

2-1 لوله صلب گالوانیزه (Galvanized Rigid Conduit - GRC)

این لوله از جنس فولاد گالوانیزه بوده و دارای دیواره‌ای با ضخامت مناسب جهت عملیات رزوه‌کاری می‌باشد. از جمله کاربردهای متداول این محصول، استفاده در پروژه‌های ساختمانی تجاری و صنعتی است.

توضیحات تکمیلی:

• جنس: فولاد با پوشش گالوانیزه

• ویژگی فنی: قابلیت رزوه‌پذیری به دلیل ضخامت مطلوب دیواره

• حوزه کاربرد: ساخت‌وسازهای تجاری و صنعتی

در صورت نیاز به اطلاعات فنی دقیق‌تر، مشخصات استانداردهای مرتبط (مانند ANSI, IEC یا استانداردهای ملی) می‌بایست مورد بررسی قرار گیرد.

نکته: اصطلاح Rigid به معنای "صلب" بوده و نشان‌دهنده عدم انعطاف‌پذیری این نوع لوله می‌باشد.

۳-۱ لوله فلزی متوسط (Intermediate Metal Conduit - IMC)

این لوله از جنس فولاد بوده و از نظر وزنی، سنگین‌تر از لوله فلزی الکتریکی (EMT) و سبک‌تر از لوله فلزی سخت (RMC) می‌باشد. همچنین، امکان رزوه‌کاری بر روی آن وجود دارد.

۴-۱ لوله فلزی الکتریکی (Electrical Metal Tubing - EMT)

لوله فلزی الکتریکی نوعی لوله سخت و نازکِ فلزی است که عمدتاً از فولاد گالوانیزه ساخته میشود. به دلیل سبکی و ضخامت کم دیواره، این لوله قابلیت خمش آسانی دارد و فرآیند خم کردن آن با استفاده از دستگاه مخصوص خمکن لوله فولادی برق انجام میگیرد. کاربرد بهینه این لوله عموماً در محیطهای داخلی ساختمانها، سازه های مسکونی و تجاری است. (در صورت نصب در فضای باز، ضروری است از اتصالات مستحکم و عایق در برابر نفوذ رطوبت استفاده شود.) این لوله در فضاهای باز عموماً عمر محدودی دارد، مگر آنکه از نوع گالوانیزه گرم باشد؛ در حالی که در محیطهای داخلی ساختمانها برای مدت زمانی طولانی و نامحدود قابل استفاده است.

لوله فلزی الکتریکی، مشابه لوله های صلب گالوانیزه، عمدتاً در ساختمانهای تجاری و صنعتی کاربرد دارد و کمتر در مصارف مسکونی مورد استفاده قرار میگیرد.

جنس این لوله معمولاً از فولاد با پوشش محافظ است و حدود ۴۰٪ سبکتر از لوله های صلب میباشد. اتصالات (کوپلینگها) و کانکتورهای آن در دو نوع فشاری و پیچی تولید میشوند.

اگرچه لوله فلزی الکتریکی در اکثر محیطها قابل استفاده است، اما به دلیل سبکی وزن و ضخامت کم دیواره، تنها در تأسیساتی به کار میرود که در معرض آسیبهای فیزیکی شدید نباشند.

همانند لوله های فلزی سخت، پس از برش لوله فلزی الکتریکی، لازم است لبه های آن به دقت پرداخت شود تا از ساییدگی عایق سیمها جلوگیری گردد. این لوله قابلیت نصب به هر دو شیوه روکار و توکار را دارد. در صورت نصب در محیطهای مرطوب، باید به گونه ای اجرا شود که از نفوذ آب به داخل لوله ممانعت به عمل آید. همچنین، در محیطهای دارای بخار یا گازهای خورنده، میبایست از لوله های مخصوص مقاوم در برابر خوردگی استفاده شود.

۵-۱ لوله آلومینیومی (Aluminum Conduit)

این لوله مشابه لوله‌های فولادی گالوانیزه بوده و از نوع لوله‌های سخت و مستحکم محسوب می‌شود که عموماً در مصارف تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ به‌ویژه در محیط‌هایی که نیاز به مقاومت بالاتر در برابر خوردگی وجود دارد. از جمله این موارد می‌توان به کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی اشاره نمود که در آن‌ها حضور مقادیر قابل‌توجهی آب و مواد شیمیایی نظیر مواد پاک‌کننده، استفاده از لوله‌های گالوانیزه را نامناسب می‌سازد. لازم به ذکر است که لوله‌های آلومینیومی را نمی‌توان به‌صورت مستقیم در بتن مدفون نمود، چرا که فلز آلومینیوم با مواد قلیایی موجود در سیمان واکنش شیمیایی نشان می‌دهد.

1-2 لوله فلزی انعطاف‌پذیر (Flexible Metallic Conduit - FMC)

لوله‌های فلزی انعطاف‌پذیر (FMC) که عموماً در محاوره با عنوان "فلکسی" شناخته می‌شوند، عمدتاً در محیط‌های خشک مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربرد اصلی این لوله‌ها در مواردی است که نصب لوله‌های غیرفلزی الکتریکی یا سایر انواع لوله‌های صلب، امکان‌پذیر نبوده، اما همچنان نیاز به محافظت مکانیکی فلزی برای کابل‌ها وجود دارد. لازم به ذکر است که این نوع لوله‌ها قابلیت حفظ خمش دائمی را ندارند.

در صورت رعایت مقررات خاص مربوط به ابعاد تجاری و طول مجاز FMC، علاوه بر توجه به آمپراژ مدارهای عبوری از داخل لوله، می‌توان از آن به عنوان هادی اتصال زمین نیز استفاده نمود. با این حال، به‌طور کلی، ضروری است که یک هادی اتصال زمین مجزا با قابلیت تحمل جریان خطای احتمالی (متناسب با بزرگ‌ترین مدار موجود در FMC) درون لوله مذکور تعبیه گردد.

2-2 لوله فلزی انعطاف پذیر ضد مایع (Liquidtight Flexible Metal Conduit - LFMC)

لوله فلزی انعطاف پذیر ضد مایع، نوعی لوله فلزی انعطاف پذیر است که با یک پوشش پلاستیکی مقاوم در برابر نفوذ مایعات پوشانده شده است. ساختار داخلی این لوله مشابه لوله فلزی انعطافپذیر معمولی (FMC) میباشد.

جنس این لوله از یک نوار پیوسته آلومینیومی یا فولادی گالوانیزه تشکیل شده که به صورت مارپیچی و قفل شونده طراحی گردیده است. این ساختار موجب افزایش انعطافپذیری و استحکام مکانیکی محصول میگردد.

از مزایای این لوله، حذف نیاز به استفاده از اتصالات زانویی در مسیرهای عبور است. این ویژگی، لوله فلزی انعطافپذیر را به گزینهای مناسب در مواردی که استفاده از لوله های فلزی صلب امکانپذیر نیست، تبدیل میکند.

پوشش ضد مایع به کاررفته در این لوله، آن را در برابر نفوذ آب، گریس، روغن، مواد شیمیایی و سایر سیالات مقاوم می سازد.

ملاحظات نصب و بهره برداری:

• این لوله قابلیت استفاده به عنوان یک سیستم ثابت سیم کشی را دارا میباشد.

• در صورت استفاده به عنوان سیستم ثابت، نصب هادی اتصال زمین تجهیزات الزامی است.

• در مسیرهای با طول کمتر از ۶ فوت (۱٫۸ متر) یا موارد نیازمند انعطاف پذیری، کاربرد مناسبی دارد.

• طبق استاندارد NEC، این لوله نباید در معرض آسیبهای مکانیکی قرار گیرد.

• نصب این لوله در محیطهایی با دمای محیطی یا دمای هادی بالاتر از محدوده مجاز تعیین شده برای لوله، ممنوع میباشد.

نکته: رعایت الزامات استانداردهای مرتبط و دستورالعملهای سازنده در نصب و بهره برداری از این محصول ضروری است.

3-2 لوله‌های فلزی انعطاف‌پذیر (Flexible Metallic Tubing - FMT)

این محصول با لوله‌های فلزی انعطاف‌پذیر (Flexible Metallic Conduit - FMC) که در ماده 348 از مقررات ملی برق (NEC) تعریف شده‌اند، متفاوت است.

FMT به‌عنوان یک سیستم کانال عبور جریان (Raceway) طبقه‌بندی می‌شود، اما در زمره لوله‌ها قرار نمی‌گیرد و الزامات مربوط به آن به‌صورت مستقل در ماده 360 از NEC ارائه شده است.

لوله‌های FMT صرفاً در اندازه‌های تجاری ½ اینچ و ¾ اینچ تولید می‌شوند، در حالی که محدوده سایز FMC از ½ اینچ تا 4 اینچ متغیر است.

۱-۳ لوله‌های پی‌وی‌سی (PVC Conduit)

لوله‌های پی‌وی‌سی در مقایسه با سایر مواد مورد استفاده در لوله‌کشی، سبک‌وزن‌تر بوده و عموماً هزینه کمتری نسبت به سایر انواع لوله‌ها دارند.

در سیستم‌های برق‌رسانی، این لوله‌ها در سه ضخامت مختلف تولید می‌شوند که نوع دیواره نازک آن‌ها صرفاً برای کاربردهای تعبیه‌شده در بتن طراحی شده است، در حالی که انواع با گرید سنگین‌تر برای دفن مستقیم در زمین و استفاده در محیط‌های باز مناسب هستند.

اتصالات متنوعی که برای لوله‌های فلزی تولید می‌شوند، در مورد لوله‌های پی‌وی‌سی نیز قابل استفاده هستند. این لوله‌ها به‌دلیل جنس پلاستیکی، در برابر رطوبت و بسیاری از مواد خورنده مقاومند؛ اما با توجه به غیررسانا بودن آن‌ها، لازم است یک هادی اتصال زمین (ارت) اضافی در داخل هر لوله تعبیه گردد. همچنین، لوله‌های پی‌وی‌سی قابلیت خم‌شدن در زمین گرم را دارند.

اتصالات این لوله‌ها به روش جوش حلالی (Solvent Weld) انجام می‌شود که بلافاصله پس از مونتاژ، اتصال برقرار شده و در مدت حدود یک روز به حداکثر استحکام می‌رسد. از آنجا که در این روش نیازی به چرخش لوله‌ها در حین نصب نیست، اتصالات ویژه مورد استفاده در لوله‌های رزوه‌دار ضرورتی ندارد.

با توجه به ضریب انبساط حرارتی بالاتر لوله‌های پی‌وی‌سی نسبت به سایر انواع لوله‌ها، نصب آن‌ها باید به گونه‌ای انجام شود که امکان انبساط و انقباض در طول مسیر فراهم گردد.

همچنین، در مواردی که لوله‌های پی‌وی‌سی به‌صورت چندگانه یا موازی در زیر زمین نصب می‌شوند، لازم است به‌دلیل اثر گرمایش متقابل کابل‌ها، دقت ویژه‌ای به‌کار گرفته شود.

نکات کلیدی:

• سبکی و مقرون‌به‌صرفه بودن

• مقاومت در برابر رطوبت و مواد خورنده

• نیاز به هادی اتصال زمین اضافی

• انعطاف‌پذیری در نصب و امکان خم‌شدن

• ضرورت توجه به انبساط حرارتی و اثر گرمایش کابل‌ها در نصب‌های چندگانه

۲-۳ لوله غیرفلزی صلب (Rigid Nonmetallic Conduit)

این لوله از جنس پلی‌وینیل کلراید (PVC) و بدون رزوه (Threadless) می‌باشد.

3-3 لوله غیرفلزی الکتریکی (Electrical Nonmetallic Tubing - ENT)

این لوله دارای ساختار شیاردار و دیواره نازک بوده و از مقاومت مطلوبی در برابر رطوبت و اشتعال برخوردار است.

از ویژگی‌های بارز این محصول، انعطاف‌پذیری بالای آن است که امکان خم‌کردن دستی را فراهم می‌سازد؛ هرچند این ویژگی در مورد اتصالات آن صدق نمی‌کند.

به‌دلیل طراحی راه‌راه (کوروگیت) سطح لوله، امکان رزوه‌کردن مستقیم آن وجود ندارد، اگرچه برخی از اتصالات ممکن است به صورت رزوه‌دار عرضه شوند.

ملاحظات:

• رعایت استانداردهای مرتبط در نصب و بهره‌برداری الزامی است.

• استفاده از اتصالات سازگار با لوله ENT توصیه می‌شود.