سیم و کابل‌های برق از تجهیزات بسیار پرکاربرد و مهمی هستند که بخش جدایی‌ناپذیر شبکه‌ها و مدارهای برق به شمار می‌روند. این دو عنصر نقشی اساسی در زندگی روزمره ما دارند و کاربرد آنها از سیم‌کشی ساده خانه تا پخش‌کننده‌های MP3 دیده می‌شود. سیم و کابل هرچند گاهی با هم اشتباه گرفته می‌شوند، اما دو مفهوم کاملاً متفاوت دارند.
سیم و کابل هر دو از یک هادی مشترک مانند مس یا آلومینیوم برای انتقال جریان الکتریکی ساخته شده‌اند، اما تفاوت اصلی آنها در ساختارشان است.
سیم از یک رشته هادی (رسانا) ساخته شده که با لایه‌ای از عایق پوشانده شده است، در واقع می‌توان گفت سیم یک تک‌رسانا است در حالی که کابل از دو یا چند رشته هادی عایق‌بندی‌شده تشکیل شده که به هم تابیده شده‌اند.
برای آشنایی با انواع سیم و کابل، بهتر است بدانید که پارامترهای زیادی در دسته‌بندی آن ها دخیل هستند. در اینجا به بررسی اصلی ترین پارامترها می‌پردازیم:
سیم از دو بخش اصلی هادی و عایق تشکیل شده است. هادی که وظیفه انتقال جریان الکتریکی را بر عهده دارد، معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته می‌شود، زیرا این فلزات رسانایی بهتری نسبت به سایرین دارند.
سیم‌ها بر اساس قطر (بر حسب میلی‌متر مربع) اندازه‌گیری می‌شوند. برای مثال، سیم‌هایی با قطر ۱۰ یا ۲۰ میلی‌متر مربع در کاربردهای مسکونی استفاده می‌شوند. لازم به ذکر است که هرچه قطر سیم بزرگ‌تر باشد، توانایی آن برای انتقال جریان نیز بیشتر خواهد بود.
انواع سیم‌ها را می‌توان به سه دسته اصلی تقسیم کرد:
سیم مفتول یک هادی منفرد است که با لایه‌ای از عایق PVC محافظت می‌شود. این نوع سیم که به سیم خشک نیز معروف است، در ساختمان‌سازی، سیم‌کشی داخلی تابلوها و توزیع‌کننده‌های برق کاربرد دارد. نصب آن در زیر گچ و داخل لوله مجاز است. از سیم مفتول در فرکانس‌های بالا استفاده می‌شود و هزینه کمتری دارد. ولتاژ نامی این سیم‌ها بین ۳۰۰ تا ۷۵۰ ولت است.
ساختار سیم نیمه افشان مشابه سیم‌های مفتولی است و در کاربردهای مشابهی استفاده می‌شود. با این تفاوت که در مواقعی که به انعطاف بیشتری نسبت به سیم مفتول نیاز باشد، از این نوع سیم استفاده می‌شود.
سیم افشان یا سیم انعطاف‌پذیر شامل رشته‌های نازک هادی بسیاری است که به هم تابیده شده و توسط یک لایه عایق پلاستیکی (PVC) محافظت شده‌اند. این سیم‌ها در سیم‌کشی ساختمان و مواردی که به انعطاف‌پذیری بالایی نیاز دارند، کاربرد دارند. در جریان یکسان، سیم افشان سطح مقطع بیشتری نسبت به سیم مفتول دارد. ولتاژ نامی این سیم‌ها از ۳۰۰ تا ۷۵۰ ولت بوده و در سطح مقطع‌های ۰.۵ تا ۲۴۰ میلی‌متر مربع تولید می‌شوند.
کابل‌ها را می‌توان بر اساس سطح ولتاژی که تحمل می‌کنند، به چند دسته اصلی تقسیم کرد:
کابل‌های فشار ضعیف شامل کابل‌های قدرت فشار ضعیف و کنترل و ابزار دقیق می‌باشد.
هادی کابل‌ها معمولاً از مس یا آلومینیوم با خلوص بالا ساخته می‌شود، زیرا این فلزات رسانایی بسیار خوبی دارند.
برای عایق‌بندی کابل‌ها از مواد مختلفی استفاده می‌شود. برخی از این مواد شامل PVC (پلی وینیل کلراید)، پلی اتیلن (PE)، پلی یورتان و لاستیک سیلیکون (SIR) هستند. در ایران، معمولاً از پلیمر PVC برای عایق کابل‌ها استفاده می‌شود.
برای افزایش حفاظت در برابر نویزهای الکتریکی در مکان‌هایی مانند نیروگاه‌ها یا کنتورهای خانگی، از یک لایه محافظ استفاده می‌شود. این لایه معمولاً به صورت نوار یا شیلد بافته شده از جنس مس یا آلومینیوم دور کابل قرار می‌گیرد.
برای محافظت از کابل در برابر ضربات فیزیکی، بریدگی و سایر آسیب‌های مکانیکی، از زره‌های فلزی استفاده می‌شود که دور کابل قرار می‌گیرند.
کابل زمینی: این نوع کابل برای استفاده در محیط‌های داخلی و مکان‌های ثابت طراحی شده و نباید در محلی که نیاز به تحرک زیاد کابل است، استفاده شود. کابل زمینی برای تأمین انرژی در زیر خاک، داخل آب، داخل کانال‌ها و در شبکه‌های توزیع تأسیسات برقی که احتمال ضربه مکانیکی وجود ندارد، کاربرد دارد.
کابل مخابراتی: این کابل از چند زوج سیم به هم تابیده تشکیل شده است. این شیوه تابیدن رشته‌ها از ایجاد نویز ناشی از اتصال مغناطیسی جلوگیری می‌کند و برای انتقال سیگنال در ارتباطات و مخابرات استفاده می‌شود.
کابل افشان: این نوع کابل از یک یا چند هادی تشکیل شده که هر کدام به صورت جداگانه عایق شده و در نهایت توسط یک روکش عایق بیرونی محافظت می‌شوند. کابل‌های افشان به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، برای کنترل و اتصال در ماشین‌آلات، تسمه نقاله‌ها، خطوط تولید و تجهیزات اتوماتیک که تنش‌های مکانیکی متوسطی دارند، مناسب هستند. البته نباید در تماس مستقیم با حرارت قرار گیرند.
کابل کواکسیال: این کابل از یک هادی داخلی تشکیل شده که توسط یک لایه هادی فویل خارجی احاطه شده و هر دو توسط لایه‌های عایق محافظت می‌شوند. دو هادی آن توسط یک ماده دی‌الکتریک از هم جدا شده‌اند. کابل کواکسیال عموماً در کابل‌های تلویزیون استفاده می‌شود، زیرا عملکردی پایدارتر از کابل‌های جفت‌تابیده (مخابراتی) دارد.
کابل فیبر نوری: کابل فیبر نوری سیگنال‌ها را از طریق یک رشته شیشه‌ای انتقال می‌دهد. به دلیل پهنای باند بسیار بیشتر نسبت به کابل‌های فلزی، می‌تواند حجم بالاتری از اطلاعات و داده‌ها را حمل کند. به همین دلیل، با وجود قیمت بالاتر، به جای کابل‌های مسی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
