جهت تاب با جهت چرخش دستگاه تابنده در هنگام فرآیند عملیات تاب تعیین میشود. در این مقاله به رابطه میان طول و جهت تاب هادی با مقاومت الکتریکی آن و در نتیجه مقاومت سیم یا کابل برق میپردازیم.
روش معمول برای تعیین جهت تاب، مشاهده سطح بیرونی هادی تابیده به صورتی است که یک سر هادی به سمت شما و سیم در حال دور شدن از شما باشد. اگر رشته های تابیده در حال دور شدن از ناظر به سمت چپ بچرخند و حالت اریب همانند بخش میانی حرف S داشته باشند، به رسم قاعده از آن به جهت “S” نام برده میشود.
اگر رشته های تابیده در حال دور شدن از ناظر به سمت راست بچرخند و حالت اریب همانند بخش میانی حرف Z داشته باشند، از آن به عنوان جهت “Z” یاد میشود.
طول تاب هادی
هرگاه یک هادی بیش از یک لایه داشته باشد، اغلب طول تاب بیرونی ترین لایه را به عنوان تاب هادی در نظر میگیرند. در حالت تاب یکسان، تاب همتاب و هادی بانچ، طول تاب همه لایه ها با هم برابر است. در حالت هادی هم مرکز واقعی و هادی هم مرکز هم جهت، طول تاب لایه های داخلی کمتر است، این موضوع برای ساختارهای طناب فولادی نیز صادق است.
قواعد پذیرفته شده عام
در ارتباط با طول تاب و جهت تاب هادی مقرراتی چند در استانداردهای ASTM, NEMA و استاندارد military وجود دارد. اما الزامات برای کاربردهای خاص متفاوتند.
جهت تاب لایه بیرونی: جهت تاب لایه بیرونی یا اجزاء تشکیل دهنده آن لایه غالباً “S” است. جهت های تاب لایه های داخلی به ساختار هادی (هم مرکز واقعی، هم تاب و …) بستگی دارد.
طول تاب لایه بیرونی: طول تاب لایه بیرونی رشته های تابیده یا اجزاء تشکیل دهنده آن برای کاربردهای مختلف، متفاوت است.
برای اغلب کاربردهای هادی، طول تابها بین 8 تا 16 برابر قطر خارجی هر لایه در استاندارد ASTM B286 تعیین شده است. به طور کلی طول تابهای واقع در محدوده 12 تا 15 برابر قطر خارجی، برای حدود رواداری کمتر و کنترل بهتر الگوی هندسی هادی توصیه میشود.
طول تابهای کمتر از 12 برابر یا حتی کمتر از آن با عیب افزایش وزن واحد طول و افزایش مقاومت هادی مواجه است. برای هادی 7 رشته و کاربردهای بانچ که در آنها حدود رواداری محدود برای قطر هادی کمتر مورد توجه است، به کارگیری طول تابهای بیش از 30 برابر قطر خارجی هادی متداول است. برخی اوقات طول تابهای بیشتر توسط مشتریان به جهت کاهش هزینه، زمان تحویل و ملاحظات وزن هادی ترجیح داده میشود.
ضرایب تابیدن برای افزایش وزن و مقاومت الکتریکی
افزایش در وزن و مقاومت الکتریکی هادی در اثر تابیدن را میتوان با روابط ریاضی محاسبه کرد. استاندارد ASTM از این افزایش به عنوان ضریب تابیدن یا “ضریب k” نام میبرد که به عنوان «درصد بالا رفتن در وزن و مقاومت الکتریکی» تعریف میشود. استانداردهای ASTM B8، B229، B231 و سایر استانداردها روشی را برای محاسبه K به صورت زیر پیشنهاد کرده اند:
(K=100(m-1
که در آن K میزان افزایش وزن و مقاومت الکتریکی و m نسبت جرم یا مقاومت الکتریکی طول واحد هادی تابیده به طول واحد هادی تک رشته با سطح مقطع یکسان یا به طول واحد هادی تابیده با طول بی نهایت (همه رشته ها به صورت موازی با محورهای هادی قرار گرفته اند) است.
فاکتور m هادی تابیده عبارت است از میانگین فاکتورهای مربوط به هر سیم تک رشته در هادی شامل هادی هم مرکزی مستقیم و بدون تاب، در صورت وجود که برای آن فاکتور تاب برابر با عدد یک است.
منبع: ترجمه الهام علایی، طول تاب و جهت تاب و رابطه تاب با مقاومت الکتریکی هادی، نشریه داخلی صنعت سیم و کابل شماره 63، تابستان 1395