ما هي مواد الكابلات التي يمكن لمقصات الكابلات قطعها بسهولة؟

كابلات النحاس: المعيار الذهبي لأداء مقصات الكابلات

لماذا يُهيمن النحاس على التركيبات الكهربائية ويُحدد توقعات القطع

يظل النحاس هو الملك في معظم الأنظمة الكهربائية، حيث يظهر في حوالي 90 بالمئة من جميع أسلاك البناء في جميع أنحاء البلاد. والسبب؟ ببساطة، لا يوجد مادة أخرى توصل الكهرباء مثل النحاس، كما أنه ينثني بسهولة دون أن ينكسر. عند التعامل مع الكابلات النحاسية، فإن القواطع ذات الجودة الجيدة تُعدّ عاملًا مهمًا جدًا لأن هذا المعدن يتمتع بمقاومة شد تتراوح بين 210 و250 ميجا باسكال. وهذا يعني أن الشفرات تحتاج إلى قدرة كافية لتشويه المعدن بشكل نظيف دون أن تنكسر، ومع ذلك فإن النحاس ليس صلبًا لدرجة أن الأدوات تتآكل بمعدل مثير للقلق. تم تصميم معظم معدات القطع الاحترافية مع مراعاة هذه الخصائص بالتحديد، لضمان قطع الأسلاك بشكل مستقيم دون تسطيحها أو تكوّن الحواف الخشنة المزعجة التي تُفسد التوصيلات لاحقًا. ويُقدّر الكهربائيون السلوك الميكانيكي المتسق للنحاس، مما يجعل اختيار الأداة المناسبة للقطع أسهل بكثير مقارنةً بالتعامل مع مواد غير متوقعة. في الواقع، تم تطوير معايير صناعية حول الاحتياجات الخاصة بالنحاس فيما يتعلق بأشكال الشفرات ومقدار الضغط المطلوب.

مقاومة الشد، المطاوعة، ومتطلبات قوة القطع في الاستخدام العملي لأدوات قطع الكابلات

النحاس بالتأكيد أكثر ليونة من الصلب، ولكن ما يجعل التعامل معه صعبًا هو قابليته العالية للتشوه التي تسمح له بالتمدد لأكثر من 45٪ قبل الكسر. وهذا يعني أن قطع النحاس يتطلب تحكمًا دقيقًا في القوة بدلاً من الاعتماد فقط على القوة البدنية. على سبيل المثال، يتطلب قطع سلك نحاسي بمقاس 2 AWG حوالي 1200 رطلاً من القوة. يُمكن لمعظم الكهربائيين استخدام قواطع يدوية بطول 18 بوصة لهذا المقاس، على الرغم من أن أي سلك أكبر من 500 MCM يحتاج عادةً إلى مساعدة هيدروليكية. تكمن المشكلة في أن النحاس يميل إلى التضييق ("necking") أثناء القطع. فإذا لم تكن الشفرات حادة بما يكفي، فإنها تضغط المعدن بدلًا من قطعه بشكل نظيف، مما يؤدي غالبًا إلى تلف الطبقة العازلة. ولهذا السبب يُكرّس صانعو الأدوات الرائدون وقتًا طويلاً لتصميم فكوك القواطع بشكل دقيق ومعالجتها بشكل مناسب للتعامل مع الخصائص الخاصة بالنحاس مثل مقاومة الخضوع التي تبلغ حوالي 33 MPa ومدى تمدده. وقد أظهرت الاختبارات الواقعية أن استخدام أدوات رديئة الجودة يؤدي إلى زيادة بنسبة 70٪ تقريبًا في حالات فشل التوصيلات لاحقًا. لذلك، عند العمل بالنحاس، فإن الاستثمار في قواطع مصممة خصيصًا لخصائصه الفريدة ليس مجرد ممارسة جيدة، بل أمر ضروري إذا أردنا توصيلات موثوقة تتوافق مع جميع شروط السلامة.

الكابلات الألومنيوم: أسهل في القطع ولكنها أكثر خطورة على عمر قاطع الكابلات

انخفاض قوة الخضوع مقابل تحديات التأكسد: تحقيق التوازن بين السهولة واهتراء الشفرة

تتطلب الكابلات الألومنيومية قوة قطع أقل بكثير مقارنة بالكابلات النحاسية، لأن مقاومتها للانحناء تقل بنسبة حوالي 40٪. ولهذا السبب يمكن قصها بسرعة أكبر خلال مواعيد التركيب الضيقة التي يكون فيها كل دقيقة مهمة. لكن هناك جانبًا آخر لهذه القصة. بمجرد أن يلامس الألومنيوم الهواء، يبدأ سريعًا في تكوين طبقة أكسيد صلبة (Al2O3). ما مدى صلابة هذه المادة؟ تشير الاختبارات إلى أن صلابتها تتجاوز 15 جيجا باسكال، أي ما يعادل تقريبًا 30 ضعفًا من صلابة المعدن نفسه. وتُظهر الدراسات أن هذه الأكاسيد تتسبب في تآكل الشفرات بسرعة تزيد بثلاث مرات تقريبًا مقارنةً بالعمل مع النحاس. يحاول بعض الأشخاص استخدام طلاءات خاصة على أدواتهم أو مسح الكابلات قبل القص، لكن هذه الخطوات الإضافية لا تفعل سوى تعقيد الأمور دون حل المشكلة الحقيقية. فبينما تظل باطنة الكابل الألومنيومية لينة وسهلة التسطح عند تطبيق الضغط، ما يؤدي إلى اتصالات رديئة على المدى الطويل. يجب على أي شخص يعمل بهذه المواد أن يفكر في أن التوفير في الوقت في البداية قد يكلّف في النهاية أكثر من حيث استبدال الأدوات البالية وإصلاح الأعمال المعطوبة.

الكابلات المدرعة والمدعمة بالفولاذ: حيث تفشل أدوات قطع الكابلات القياسية

صلادة الدروع الفولاذية المجلفنة (400–550 HV) تتجاوز حدود معظم أدوات قطع الكابلات اليدوية

تمتلك الدروع الفولاذية المجلفنة تصنيف صلادة فيكرز بين 400 و550 HV، وهو ما يفوق بكثير ما يمكن لأدوات القص اليدوية التعامل معه نظرًا لأن الحد الأقصى لها يبلغ حوالي 350 HV. وبما أن أدوات القص العادية لا تحتوي على شفرات كافية الصلادة أو القوة الميكانيكية لقطع هذه الأسلاك الفولاذية بشكل مناسب، فإن العمال يضطرون إلى بذل جهد يقارب ثلاثة أضعاف الجهد المطلوب لقطع الكابلات النحاسية. والنتيجة؟ تقصف الشفرات مبكرًا، أو تنحني عن شكلها، أو تترك وراءها قطوعات جزئية محبطة لا أحد يريد التعامل معها لاحقًا.

يُفسر هذا الفجوة في الأداء حدوث أعطال ميدانية متكررة — بما في ذلك تلف أسلاك الدروع، وتحطّم الموصلات، وضعف سلامة التأريض — عند استخدام قواطع عامة بشكل غير مناسب. وتحظر معايير السلامة في الصناعة صراحةً استخدامها على الكابلات المدرعة دون التأكد من التوافق.

القواطع الهيدروليكية والقواطع عالية الرافعة: إمكانيات وحدود السلامة الخاصة بالأسلاك الفولاذية

يمكن لهذه القواطع الهيدروليكية للأسلاك أن تولد قوة قطع تصل إلى حوالي 20 طنًا، وهي كافية تمامًا لقطع خيوط الفولاذ المجلفن دون إتلاف الموصل الداخلي أو إحداث شظايا خطيرة. ويحافظ النظام الهيدروليكي المغلق على منع جزيئات الأسلاك المدرعة الحادة من التحول إلى مقذوفات، وهي ميزة يحتاجها العمال حقًا في الأماكن التي قد تشعل فيها الشرارات حرائق، مثل مصافي النفط أو المناجم تحت الأرض. كما توجد أيضًا نسخ ذات رافعة عالية مع نظام تثبيت تدريجي يحملها الناس معهم، رغم أنها تتطلب جهدًا بدنيًا أكبر بنسبة تقارب النصف تقريبًا من المشغلين، بالإضافة إلى الانتباه بدقة إلى مقاس الكابلات التي يتم قطعها. وجميع الموديلات تستخدم شفرات كربيد التنجستن التي تعمل بكفاءة عند تجاوز تصنيف صلابة 600. وقد يؤدي تجاوز الحد الأقصى لمقاس الكابل المدرج في مواصفات الأداة، حتى لو بشكل طفيف، إلى تعطل كامل للمعدات. ولذلك فإن اختيار القاطع المناسب لكل مهمة ليس مجرد ممارسة جيدة، بل ضرورة مطلقة إذا أرادت الشركات الحفاظ على السلامة، والحفاظ على معايير الأداء، والوفاء بجميع التزاماتها التنظيمية.

كابلات متعددة الطبقات ومدرعة: الدقة الهندسية أولى من القوة الخام

تتطلب الكابلات النحاسية وإنذار الحريق محاذاة الشفرة – وليس فقط القوة – لقطع نظيف

تتطلب الكابلات المتمركزة والتي تحمل تصنيف إنذار الحريق (FPLR) التعامل بعناية لأنها مصممة للدقة بدلاً من نقل الطاقة الخام. فعلى سبيل المثال، يتكون الكابل المتمركز القياسي من عدة أجزاء تعمل معًا: هناك السلك المركزي، ثم عزل حوله، يليه طبقة رقيقة من المعدن، وأخيرًا غطاء معدني منسوج، وكلها ملفوفة داخل غلاف بلاستيكي. عندما لا تكون القواطع مضبوطة بشكل صحيح أو كانت غير محاذَة، فإنها تميل إلى التقطيع بالضغط بدلًا من القطع النظيف لكل طبقة. ويؤدي هذا إلى مشكلات مثل دروع متآكلة، أو موصلات منحنية، أو عزل مشوَّه ما يخل بالإشارات ويُضعف الحماية ضد التداخل الكهرومغناطيسي. وبالنسبة لكابلات إنذار الحريق على وجه التحديد، قد تؤدي القطعات السيئة إلى إتلاف الطبقة المقاومة للهب أو تضرر الأسلاك الداخلية، مما قد يعني فقدان شهادات السلامة المهمة مثل اعتماد UL. وللحصول على وصلات جيدة، يجب استخدام أدوات يتم فيها محاذاة الشفرات بشكل مستقيم لقطع جميع الطبقات دفعة واحدة دون تسطيحها. وينبغي على الفنيين التأكد من أن الكابل يستقر بشكل مسطح ضد القاطع وعدم الالتواء أثناء القطع، حيث تسهم كلا الحركتين في الحفاظ على سلامة النسيج المعدني وضمان تغطية كاملة على المحيط بأكمله.

كيف تؤثر مادة الغلاف (PVC، FPLR، الفويل، البraid) على اختيار قاطع الكابلات وتقنيته

يحدد تركيب الغلاف ليس فقط أداة القطع المختارة ولكن أيضًا تقنية القطع – نظرًا للتباين الكبير في الصلابة، والمرونة، ومقاومة القص:

تعمل الكابلات ذات الغلاف البلاستيكي مثل Cat5 وCat6 بشكل أفضل عند قصها باستخدام شفرات مزودة بطبقات غير لاصقة، لأن ذلك يساعد في منع تراكم بقايا البوليمر على سطح القص. بالنسبة لمواد الغلاف FPLR، يجب أن تحتوي الشفرات على نتوءات صغيرة على حوافها كي تتمكن من الإمساك بهذه المركبات القوية والمقاومة للحريق دون التسبب في تمزقات فوضوية. عند التعامل مع الكابلات المحمية بطبقة رقيقة من الفويل، تكون الشفرات الحادة قدر الإمكان ضرورية لإجراء قطع نظيف من خلال الطبقة الرقيقة من الألومنيوم دون جعلها تمتد أو تتمزق. عادةً ما تستجيب الحماية المجدولة جيدًا للشفرات الناعمة والمصقولة، التي تسمح لها بالانزلاق عبر الخيوط النحاسية المنسوجة دون أن تعلق. إن إتقان التقنية يهم بقدر أهمية اختيار الأدوات المناسبة. أحيانًا يؤدي التباطؤ إلى نتائج رائعة مع طبقات الفويل، في حين أن الحفاظ على ضغط ثابت يُحدث فرقًا كبيرًا عند التعامل مع التركيبات المجدولة. هذه التعديلات الصغيرة مهمة حقًا عند محاولة الحفاظ على سلامة الدرع وتحقيق مواصفات الأداء باستمرار.

الكابلات غير المعدنية (NM-B/روماكس®) والمدمجة: صعبة بشكل مضلل

قد تبدو الكابلات ذات الغلاف غير المعدني مثل NM-B (روماكس) سهلة القطع نسبيًا بفضل أغلفتها المرنة من مادة PVC، لكن في الحقيقة يوجد الكثير مما يجري داخليًا يجعل قطعها أمرًا معقدًا. فطبقة الغلاف الخارجية تتطلب كمية ضغط مناسبة تمامًا أثناء القص. فإذا استُخدمت قوة زائدة، فقد يتم تسطيح الأسلاك الداخلية، خصوصًا السلك الأرضي العاري، ما يرفع احتمال فشل التوصيلات بنسبة تصل إلى 40٪ إذا لم تكن الأداة محاذاة بشكل صحيح. وعند التعامل مع كابلات روماكس متعددة الموصلات (عادةً من 2 إلى 4)، تصبح مشكلة الضغط أكثر حدة، إضافة إلى خطر تلف العزل. كما تُعقّد الكابلات المركبة الوضع أكثر لأنها تحتوي على طبقات مختلطة أسفل أغلفتها الحرارية. وهذه المواد المدمجة تتفاعل بشكل غريب عند تعرضها لقوى القص. إذ تميل الشفرات المصممة للمواد العادية إلى الانزلاق أو تمزيق هذه الهياكل المركبة، ما يؤدي إلى تجريد الطبقات الداخلية وتلفها مع عدم قدرتها على قطع الغلاف الخارجي بدقة. ويتعامل المحترفون مع هذا الموقف باستخدام أدوات خاصة مزودة بفكوك مخروطية وزوايا متعددة صُممت خصيصًا للمواد الطباقية، مما يضمن قصًّا نظيفًا بحركة واحدة دون الإضرار بالعزل. أما بالنسبة للأشخاص الذين يقومون بمشاريعهم بأنفسهم، فإن تحقيق نتائج جيدة يتوقف على استخدام شفرات حادة ومائلة بزاوية قائمة، والتأكد من إتمام القص بنعومة وبحركة واحدة مستمرة. فالحواف الخشنة أو القص غير الكامل لا تُعتبر مجرد عيب بصري، بل تشكل خطرًا أمنيًا جسيمًا وقد تؤدي إلى مشاكل في الدوائر الكهربائية لاحقًا.

قسم الأسئلة الشائعة

لماذا يُعتبر النحاس مادةً مفضلة للتركيبات الكهربائية؟

يُفضل النحاس بسبب توصيله الكهربائي الممتاز، ومرونته، ومتانته. كما أنه يتطلب أدوات ذات قدرات محددة لقطعه دون التسبب في تلف.

كيف يقارن الألومنيوم بالنحاس من حيث سهولة القطع واستهلاك الأداة؟

يُعد الألومنيوم أسهل في القطع بسبب انخفاض مقاومته الوالعة، لكنه يشكل أكاسيد صلبة يمكن أن تتسبب في استهلاك شفرات القطع بشكل كبير.

ما التحديات التي تطرحها الكابلات المدعمة بالفولاذ؟

تتطلب الكابلات المدعمة بالفولاذ قواطع عالية القوة نظرًا لصلابتها، والتي غالبًا ما تفوق إمكانات الأدوات اليدوية التقليدية، مما يستدعي استخدام قواطع هيدروليكية متخصصة.

كيف يجب قطع الكابلات المدرعة للحصول على أفضل النتائج؟

تتطلب الكابلات المدرعة توافقًا دقيقًا لأدوات القطع لضمان قطع الطبقات المتعددة بسلاسة دون تسطيح أو اختلال في المحاذاة للمكونات الداخلية.

ما الصعوبات في قطع الكابلات غير المعدنية أو الكابلات المركبة؟

يمكن أن تكون الكابلات غير المعدنية صعبة بشكل خادع بسبب الحاجة إلى الضغط المناسب لتجنب تلف الأسلاك الداخلية أو تآكلها. وغالبًا ما تتطلب أدوات خاصة لهذا النوع من الكابلات.