يتضمن الهيكل الأساسي للأسلاك والكابلات الموصل والعزل والتدريع والغلاف وأجزاء أخرى.
1. موصل
الوظيفة: الموصل هو أحد مكونات السلك والكابل الذي ينقل الطاقة الكهربائية (المغناطيسية) والمعلومات ويحقق وظائف محددة لتحويل الطاقة الكهرومغناطيسية.
المواد: هناك موصلات غير مطلية بشكل رئيسي، مثل النحاس والألومنيوم وسبائك النحاس وسبائك الألومنيوم؛ الموصلات المغلفة بالمعدن، مثل النحاس المطلي بالقصدير، والنحاس المطلي بالفضة، والنحاس المطلي بالنيكل؛ الموصلات المغطاة بالمعدن، مثل الفولاذ المطلي بالنحاس، والألومنيوم المطلي بالنحاس، والفولاذ المطلي بالألمنيوم، وما إلى ذلك.
2. العزل
الوظيفة: يتم لف الطبقة العازلة حول الموصل أو الطبقة الإضافية للموصل (مثل شريط الميكا المقاوم للحرارة)، وتتمثل وظيفتها في عزل الموصل عن تحمل الجهد المقابل ومنع تسرب التيار.
المواد المستخدمة بشكل شائع للعزل المبثوق هي البولي فينيل كلورايد (PVC)، البولي إيثيلين (PE)، البولي إيثيلين المتشابك (XLPE)، البولي أوليفينات المقاومة للهب الخالية من الهالوجين منخفض الدخان (LSZH/HFFR)، اللدائن الفلورية، مرونة اللدائن الحرارية (TPE)، مطاط السيليكون (SR)، مطاط الإيثيلين البروبيلين (EPM/EPDM)، إلخ.
3. التدريع
الوظيفة: طبقة التدريع المستخدمة في منتجات الأسلاك والكابلات لها في الواقع مفهومان مختلفان تمامًا.
أولاً، يُطلق على هيكل الأسلاك والكابلات التي تنقل الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد (مثل تردد الراديو والكابلات الإلكترونية) أو التيارات الضعيفة (مثل كابلات الإشارة) التدريع الكهرومغناطيسي. والغرض من ذلك هو منع تداخل الموجات الكهرومغناطيسية الخارجية، أو منع الإشارات عالية التردد في الكابل من التداخل مع العالم الخارجي، ومنع التداخل المتبادل بين أزواج الأسلاك.
ثانيًا، يُسمى هيكل كابلات الطاقة ذات الجهد المتوسط والعالي لموازنة المجال الكهربائي على سطح الموصل أو السطح العازل بدرع المجال الكهربائي. بالمعنى الدقيق للكلمة، لا يتطلب تدريع المجال الكهربائي وظيفة "التدريع"، ولكنه يلعب فقط دور تجانس المجال الكهربائي. عادة ما يكون الدرع الذي يلتف حول الكابل مؤرضًا.
* هيكل ومواد التدريع الكهرومغناطيسي
① التدريع المضفر: يستخدم بشكل أساسي الأسلاك النحاسية العارية، والأسلاك النحاسية المطلية بالقصدير، والأسلاك النحاسية المطلية بالفضة، وأسلاك سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم، والشريط المسطح النحاسي، والشريط المسطح النحاسي المطلي بالفضة، وما إلى ذلك ليتم تجديلها خارج القلب المعزول والأسلاك زوج أو قلب الكابل؛
② التدريع بشريط نحاسي: استخدم شريط نحاسي ناعم لتغطية أو لف عموديًا خارج قلب الكابل؛
③ التدريع بشريط معدني مركب: استخدم شريط مايلر من رقائق الألومنيوم أو شريط مايلر من رقائق النحاس للالتفاف حول زوج الأسلاك أو قلب الكابل أو لفه رأسيًا؛
④ التدريع الشامل: تطبيق شامل من خلال أشكال مختلفة من التدريع. على سبيل المثال، لف (1-4) أسلاك نحاسية رفيعة عموديًا بعد لفها بشريط مايلر من رقائق الألومنيوم. يمكن للأسلاك النحاسية أن تزيد من تأثير توصيل التدريع؛
⑤ حماية منفصلة + حماية شاملة: كل زوج سلك أو مجموعة من الأسلاك محمية بشريط مايلر من رقائق الألومنيوم أو سلك نحاسي مضفر بشكل منفصل، ثم تتم إضافة هيكل الحماية الشامل بعد الكابلات؛
⑥ درع التغليف: استخدم سلكًا نحاسيًا رفيعًا أو شريطًا نحاسيًا مسطحًا وما إلى ذلك للالتفاف حول قلب السلك المعزول أو زوج الأسلاك أو قلب الكابل.
* هيكل ومواد التدريع المجال الكهربائي
التدريع شبه الموصل: بالنسبة لكابلات الطاقة التي تبلغ 6 كيلو فولت وما فوق، يتم ربط طبقة تدريع رقيقة شبه موصلة بسطح الموصل والسطح العازل. طبقة تدريع الموصل عبارة عن طبقة شبه موصلة مقذوف. يتكون تدريع الموصل بمقطع عرضي يبلغ 500 مم² وما فوق بشكل عام من شريط شبه موصل وطبقة شبه موصلة مقذوفة. طبقة التدريع العازلة هي هيكل مقذوف.
تغليف الأسلاك النحاسية: يتم استخدام الأسلاك النحاسية المستديرة بشكل أساسي للتغليف في الاتجاه المشترك، ويتم لف الطبقة الخارجية بشكل عكسي وتثبيتها بشريط نحاسي أو سلك نحاسي. يستخدم هذا النوع من الهياكل عادة في الكابلات ذات تيار الدائرة القصيرة الكبير، مثل بعض الكابلات ذات المقطع الكبير 35 كيلو فولت. كابل طاقة أحادي النواة؛
التغليف بشريط نحاسي: التغليف بشريط نحاسي ناعم؛
④ غلاف الألمنيوم المموج: يستخدم البثق الساخن أو التغليف الطولي بشريط الألمنيوم، واللحام، والنقش، وما إلى ذلك. هذا النوع من التدريع يتميز أيضًا بحجب الماء بشكل ممتاز، ويستخدم بشكل أساسي لكابلات الطاقة ذات الجهد العالي والفائق الجهد.
4. غمد
وظيفة الغلاف هي حماية الكابل، والجوهر هو حماية العزل. نظرًا لبيئة الاستخدام المتغيرة باستمرار وظروف الاستخدام ومتطلبات المستخدم. ولذلك، تتنوع أيضًا الأنواع والأشكال الهيكلية ومتطلبات الأداء لهيكل التغليف، والتي يمكن تلخيصها في ثلاث فئات:
الأول هو حماية الظروف المناخية الخارجية، والقوى الميكانيكية العرضية، وطبقة الحماية العامة التي تتطلب حماية مانعة للتسرب عامة (مثل منع تسرب بخار الماء والغازات الضارة)؛ إذا كانت هناك قوة ميكانيكية خارجية كبيرة أو تحمل وزن الكابل، فيجب أن يكون هناك هيكل طبقة واقية من طبقة الدرع المعدنية؛ والثالث هو هيكل الطبقة الواقية بمتطلبات خاصة.
لذلك، ينقسم هيكل غلاف الأسلاك والكابلات عمومًا إلى مكونين رئيسيين: الغلاف (الغلاف) والغلاف الخارجي. هيكل الغلاف الداخلي بسيط نسبيًا، بينما يشمل الغلاف الخارجي طبقة الدرع المعدنية وطبقة البطانة الداخلية (لمنع طبقة الدرع من إتلاف طبقة الغلاف الداخلي)، والغمد الخارجي الذي يهدف إلى حماية طبقة الدرع، إلخ. بالنسبة لمجموعة متنوعة من المتطلبات الخاصة مثل مثبطات اللهب، ومقاومة الحرائق، ومكافحة الحشرات (النمل الأبيض)، ومكافحة الحيوانات (عضة الفئران، ونقر الطيور)، وما إلى ذلك، يتم حل معظمها عن طريق إضافة مواد كيميائية مختلفة إلى الغلاف الخارجي؛ يجب على عدد قليل إضافة المكونات الضرورية في هيكل الغلاف الخارجي.
المواد شائعة الاستخدام هي:
بولي فينيل كلورايد (PVC)، بولي إيثيلين (PE)، بولي بيرفلوروإيثيلين بروبيلين (FEP)، بولي أوليفين مثبطات اللهب خالي من الهالوجين منخفض الدخان (LSZH/HFFR)، مطاط لدن بالحرارة (TPE)
وقت النشر: 30 ديسمبر 2022