آشنایی با انواع لایه‌های حفاظتی سیم و کابل | روکش داخلی و بیرونی، زره (آرمور)، فیلر، فویل و شیلد

لایه‌های حفاظتی در سیم و کابل فقط برای «زیباتر شدن» یا «ضخیم‌تر شدن» کابل نیستند؛ این لایه‌ها نقش اصلی در ایمنی الکتریکی، مقاومت مکانیکی، دوام محیطی، کاهش نویز (EMI/RFI) و افزایش طول عمر کابل دارند. در این مقاله، مهم‌ترین لایه‌های محافظتی کابل را به‌صورت تخصصی و کاربردی بررسی می‌کنیم: روکش/ژاکت داخلی و بیرونی، فیلر (پرکننده)، فویل، شیلد، و زره (آرمور).

1) ساختار کلی کابل و محل قرارگیری لایه‌ها

به‌طور معمول کابل از داخل به بیرون شامل این بخش‌هاست:

1. هادی (Conductor): مس یا آلومینیوم (تک‌رشته یا چند‌رشته)
2. عایق (Insulation): PVC، XLPE، PE، EPR و…
3. فیلر/پرکننده (Filler) (در کابل‌های چندرشته)
4. رویه یا غلاف داخلی (Inner Sheath / Bedding)
5. شیلد یا اسکرین (Shield/Screen) (فویل یا بافت)
6. زره/آرمور (Armour) (در کابل‌های محافظت مکانیکی)
7. روکش یا غلاف بیرونی (Outer Sheath / Jacket)

همه کابل‌ها همه این لایه‌ها را ندارند؛ انتخاب لایه‌ها تابع کاربری، نویز محیط، ضربه و فشار، رطوبت، دفن زیر خاک، استاندارد پروژه و… است.

2) رویه/غلاف داخلی (روکش درونی) چیست و چه کاری می‌کند؟

غلاف داخلی یا رویه درونی لایه‌ای است که روی رشته‌های عایق‌شده (و معمولاً روی فیلر) می‌آید و کابل را «یکپارچه» می‌کند. مهم‌ترین نقش‌های آن:

• فرم‌دهی و یکدست کردن مقطع کابل (به‌خصوص در کابل‌های چند رشته)
• ایجاد بستر مناسب برای شیلد یا آرمور (برای جلوگیری از بریدگی/آسیب)
• افزایش مقاومت مکانیکی داخلی در برابر ساییدگی بین رشته‌ها
• کمک به نصب بهتر و جلوگیری از له‌شدگی در خم‌ها

جنس رایج: PVC، PE، LSZH (کم دود و بدون هالوژن) بسته به استاندارد پروژه.

3) روکش/غلاف بیرونی (روکش بیرونی) چیست؟

روکش بیرونی مهم‌ترین لایه محافظ در برابر محیط است و «خط دفاع اول» کابل محسوب می‌شود. وظایف اصلی:

• مقاومت در برابر رطوبت، آب، روغن، مواد شیمیایی
• مقاومت در برابر UV و نور خورشید (برای کابل‌های فضای باز)
• مقاومت سایشی و ضربه‌ای
• ایمنی آتش‌سوزی (در مدل‌های LSZH یا FR/FRLS)

جنس رایج:

• PVC: اقتصادی و رایج برای محیط‌های معمولی
• PE/HDPE: مقاوم‌تر در برابر آب و UV، مناسب دفن و فضای باز
• PUR (پلی‌یورتان): مقاوم عالی در برابر سایش/روغن (صنعتی و متحرک)
• LSZH: برای ساختمان‌ها، مترو، تونل، مراکز داده (کم دود/بدون هالوژن)
• XLPE 

4) فیلر (Filler) یا پرکننده کابل چیست؟

فیلر در کابل‌های چند رشته بین رشته‌ها قرار می‌گیرد تا فضای خالی را پر کند. این لایه ممکن است ساده به نظر برسد، اما نقش‌های مهمی دارد:

• گرد کردن کابل و جلوگیری از بیضی شدن مقطع
• پایداری مکانیکی هنگام کشش و نصب
• کاهش فشار نقطه‌ای روی عایق‌ها در خم‌ها و ضربه‌ها
• بهبود نظم lay رشته‌ها و جلوگیری از جابه‌جایی

انواع فیلر:

• XLPE یا PVC
• نخی/پنبه‌ای
• پلی‌پروپیلن (PP)
• فیلرهای ضدآب (Water blocking) در کابل‌های دفنی/مرطوب

5) فویل (Foil) در کابل چیست؟

فویل معمولاً یک لایه نازک آلومینیوم/پلی‌استر (Al/PET) است که برای شیلدینگ یا گاهی مانع رطوبت استفاده می‌شود.

کارکردها:

• کاهش نویز الکترومغناطیسی (EMI/RFI)
• بهبود سازگاری الکترومغناطیس (EMC) در کابل‌های دیتا/کنترل/ابزار دقیق
• در برخی ساختارها: کمک به آب‌بندی نسبی همراه لایه‌های دیگر (نه به تنهایی)

نکته مهم: فویل برای عملکرد صحیح معمولاً با سیم تخلیه (Drain Wire) همراه می‌شود تا اتصال زمین آسان‌تر شود.

6) شیلد (Shield) یا اسکرین کابل چیست؟

شیلد یعنی لایه‌ای رسانا که اطراف زوج‌ها/رشته‌ها یا کل کابل قرار می‌گیرد تا نویزهای بیرونی را دفع و سیگنال را پایدارتر کند. شیلدها دو نوع رایج دارند:

الف) شیلد فویلی (Foil Shield)

• پوشش نزدیک به ۱۰۰٪
• عالی برای نویزهای فرکانس بالا
• انعطاف کمتر نسبت به بافت
• در کابل‌های شبکه، دیتا، ابزار دقیق بسیار رایج

ب) شیلد بافت (Braid Shield)

• از رشته‌های مسی/قلع‌اندود بافته می‌شود
• انعطاف‌پذیر و مقاوم مکانیکی بهتر
• مناسب محیط‌های صنعتی و کابل‌های متحرک
• پوشش معمولاً ۶۰٪ تا ۹۵٪ بسته به کیفیت بافت

ترکیبی (Foil + Braid)

بهترین حالت برای محیط‌های نویزی (اینورتر، درایو، PLC، موتورخانه، خطوط تولید):

• فویل برای پوشش کامل
• بافت برای استحکام و نویزهای پایین‌تر/جریان‌های القایی

نکته کلیدی نصب: شیلد باید درست و مطابق استاندارد زمین شود؛ زمین‌کردن اشتباه می‌تواند خودش منبع نویز یا حلقه زمین (Ground Loop) ایجاد کند.

جدول مقایسه‌ای: فویل vs شیلد بافت vs شیلد ترکیبی (Foil / Braid / Foil+Braid)

• اگر نویز زیاد و صنعتی است: ترکیبی یا بافت قوی

• اگر کابل دیتا/سیگنال و ثابت است: فویل عالی و اقتصادی

• اگر کابل متحرک و معرض سایش است: بافت برتری دارد

7) زره (آرمور / Armour) کابل چیست؟

آرمور لایه محافظ مکانیکی کابل است و زمانی استفاده می‌شود که کابل در معرض:

• دفن زیر خاک
• رفت‌وآمد مکانیکی
• فشار، ضربه، جویده شدن حیوانات
• محیط‌های صنعتی خشن

انواع آرمور رایج:

SWA (Steel Wire Armour)

• زره سیم فولادی (برای کابل‌های قدرت چند رشته خیلی رایج)
• مقاومت مکانیکی بسیار بالا

STA (Steel Tape Armour)

• زره نوار فولادی
• مناسب بعضی کاربردهای دفنی و کابل‌های خاص

AWA (Aluminium Wire Armour)

• زره سیم آلومینیومی (برای کابل‌های تک‌رشته قدرت، به‌خصوص به‌دلیل مسائل میدان مغناطیسی/جریان‌های گردابی)

آرمور معمولاً نیاز به غلاف داخلی (Bedding) دارد تا لبه‌های زره به عایق‌ها آسیب نزنند، و بعد از آرمور هم روکش بیرونی می‌آید.

8) انتخاب لایه‌ها بر اساس کاربرد (راهنمای سریع)

• کابل برق داخل ساختمان: روکش بیرونی مناسب + گاهی LSZH در فضاهای عمومی
• کابل دفنی/خاکی: روکش بیرونی مقاوم (PE/HDPE) + آرمور + فیلر مناسب + گاهی Water blocking
• کابل ابزار دقیق/کنترل در کارخانه: شیلد (فویل/بافت/ترکیبی) + زمین صحیح
• کابل کنار اینورتر و موتور (VFD): شیلد بافت قوی یا ترکیبی + ساختار EMC محور
• فضای باز و نور خورشید: روکش مقاوم UV (PE/مشخصات UV مقاوم)
• تونل/مترو/مراکز داده: LSZH / FRLS برای ایمنی آتش

9)نمادهای رایج هر لایه کابل زره دار

هادی (Conductor)

• Cu = مس

• Al = آلومینیوم

• 1× = تک‌رشته (Single-core) (مثلاً 1×240)

• n× = چند رشته/چند کور (Multi-core) (مثلاً 3×35)

• برای نوع رشته‌بندی گاهی می‌نویسند:

  • solid = مفتولی (تک‌سیم)

  • stranded = افشان

  • Class 1 / Class 2 / Class 5 / Class 6 (طبق IEC برای کلاس هادی)

عایق (Insulation)

• PVC = پلی‌وینیل کلراید (گاهی فقط با حرف V)

• XLPE = پلی‌اتیلن کراسلینک (گاهی با X یا 2X)

• PE = پلی‌اتیلن (گاهی با P)

• EPR = لاستیک اتیلن پروپیلن (گاهی با E)

مثال در بعضی نامگذاری‌های اروپایی: حرف V یعنی عایق PVC، حرف X یعنی XLPE.

فیلر/پرکننده (Filler)

• نماد خیلی استاندارد و ثابتی ندارد، ولی رایج‌ها:

  • Filler یا FIL

  • گاهی نوعش را می‌آورند: PP filler (پلی‌پروپیلن)، cotton filler و…

غلاف داخلی / Bedding (Inner Sheath / Bedding)

• IS = Inner Sheath

• B = Bedding (در برخی دیتاشیت‌ها)

• در نامگذاری‌های قدیمی‌تر/اروپایی گاهی همان PVC bedding را با V هم نشان می‌دهند (بستگی به سیستم نامگذاری دارد).

شیلد / اسکرین (Shield/Screen)

• S = Screen/Shield (کلی)

• اگر شیلد فویل باشد:

  • Al foil / AF / ALF (بسته به سازنده)

• اگر شیلد بافت (برِید) باشد:

  • Braid / BR / WB (Wire Braid)

• اگر شیلد سیمی/اسکرین سیم‌های مسی باشد:

  • CTS = Copper Tape Screen

  • CWS = Copper Wire Screen

زره / آرمور (Armour)

• A = Armour (کلی)

• متداول‌ترین‌ها:

  • SWA = Steel Wire Armour (زره سیم فولادی)

  • STA = Steel Tape Armour (زره نوار فولادی)

  • AWA = Aluminium Wire Armour (زره سیم آلومینیومی)

غلاف بیرونی / Outer Sheath / Jacket

• OS = Outer Sheath
• J = Jacket (رایج در بعضی دیتاشیت‌ها)
• جنس رایج:
• PVC sheath (گاهی V)
• PE sheath (گاهی P)
• LSZH / LSOH / HFFR = روکش کم‌دود و بدون هالوژن (اصطلاحات رایج)
• Cu/XLPE/STA/PVC
  یعنی: هادی مس + عایق XLPE + زره نوار فولادی + روکش PVC
• Al/XLPE/SWA/PE
  یعنی: هادی آلومینیوم + عایق XLPE + زره سیم فولادی + روکش PE
• (Power cable) 3×35+1×16 Cu XLPE/PVC
  یعنی: ۳ کور ۳۵ و یک کور نول/ارت ۱۶، هادی مس، عایق XLPE، روکش PVC

جمع‌بندی

لایه‌های حفاظتی در کابل—از روکش داخلی و بیرونی تا فیلر، فویل، شیلد و آرمور—هر کدام یک نقش مشخص در افزایش ایمنی، دوام و کیفیت انتقال انرژی/داده دارند. کابل «بهینه» کابلی است که دقیقاً مطابق شرایط نصب و نویز محیط انتخاب شود؛ نه کم‌لایه و پرریسک، و نه بیش‌ازحد پرهزینه و غیرضروری.