فهم حماية الكابلات: الأنواع والوظائف والأهمية

يحتوي كابل التدريع على كلمتين، كما يوحي الاسم هو كابل النقل مع مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي التي تتكون من طبقة التدريع. إن ما يسمى بـ "التدريع" على هيكل الكابل هو أيضًا إجراء لتحسين توزيع المجالات الكهربائية. يتكون موصل الكابل من خيوط متعددة من الأسلاك، مما يسهل تشكيل فجوة هوائية بينه وبين الطبقة العازلة، كما أن سطح الموصل ليس سلسًا، مما سيؤدي إلى تركيز المجال الكهربائي.

1. طبقة حماية الكابل
(1). أضف طبقة تدريع من مادة شبه موصلة على سطح الموصل، والتي تكون متساوية الجهد مع الموصل المحمي وعلى اتصال جيد مع الطبقة العازلة، وذلك لتجنب التفريغ الجزئي بين الموصل والطبقة العازلة. تُعرف طبقة التدريع هذه أيضًا بطبقة التدريع الداخلية. قد تكون هناك أيضًا فجوات في التلامس بين سطح العزل والغلاف، وعندما ينحني الكابل، من السهل أن يتسبب السطح العازل لكابل الورق الزيتي في حدوث تشققات، وهي عوامل تسبب التفريغ الجزئي.
(2). أضف طبقة تدريع من مادة شبه موصلة على سطح الطبقة العازلة، والتي تتمتع باتصال جيد مع الطبقة العازلة المدرعة وإمكانيات متساوية مع الغلاف المعدني، وذلك لتجنب التفريغ الجزئي بين الطبقة العازلة والغلاف.

من أجل إجراء النواة بالتساوي وعزل المجال الكهربائي، تحتوي كابلات الطاقة ذات الجهد المتوسط ​​والعالي 6 كيلو فولت وما فوق بشكل عام على طبقة درع موصل وطبقة درع عازلة، وبعض الكابلات ذات الجهد المنخفض لا تحتوي على طبقة درع. هناك نوعان من طبقات التدريع: التدريع شبه الموصل والتدريع المعدني.

2. كابل محمي
يتم في الغالب تجديل طبقة التدريع لهذا الكابل في شبكة من الأسلاك المعدنية أو طبقة معدنية، وهناك مجموعة متنوعة من الطرق المختلفة للحماية الفردية والتدريع المتعدد. يشير الدرع المفرد إلى شبكة درع مفردة أو فيلم درع، والذي يمكنه لف سلك واحد أو أكثر. وضع التدريع المتعدد عبارة عن مجموعة من شبكات التدريع، وفيلم التدريع موجود في كابل واحد. يتم استخدام بعضها لعزل التداخل الكهرومغناطيسي بين الأسلاك، وبعضها عبارة عن درع مزدوج الطبقة يستخدم لتعزيز تأثير التدريع. تتمثل آلية التدريع في تأريض طبقة التدريع لعزل جهد التداخل المستحث للسلك الخارجي.

(1) التدريع شبه موصل
عادة ما يتم ترتيب طبقة الدرع شبه الموصلة على السطح الخارجي لنواة السلك الموصل والسطح الخارجي للطبقة العازلة، والتي تسمى طبقة الدرع شبه الموصلة الداخلية وطبقة الدرع شبه الموصلة الخارجية على التوالي. تتكون طبقة التدريع شبه الموصلة من مادة شبه موصلة ذات مقاومة منخفضة للغاية وسمك رقيق. تم تصميم طبقة التدريع الداخلية شبه الموصلة لتوحيد المجال الكهربائي على السطح الخارجي لقلب الموصل وتجنب التفريغ الجزئي للموصل والعزل بسبب السطح غير المستوي للموصل وفجوة الهواء الناتجة عن القلب الذي تقطعت به السبل. تكون طبقة التدريع شبه الموصلة الخارجية على اتصال جيد بالسطح الخارجي للطبقة العازلة، وتكون متساوية الجهد مع الغلاف المعدني لتجنب التفريغ الجزئي مع الغلاف المعدني بسبب عيوب مثل الشقوق على سطح عزل الكابل.

(2) التدريع المعدني
بالنسبة لكابلات الطاقة ذات الجهد المتوسط ​​والمنخفض بدون أغلفة معدنية، يجب إضافة طبقة درع معدنية بالإضافة إلى طبقة درع شبه موصلة. عادة ما يتم تغليف طبقة الدرع المعدنية بهاالشريط النحاسيأو الأسلاك النحاسية، والتي تلعب بشكل رئيسي دور حماية المجال الكهربائي.

نظرًا لأن التيار عبر كابل الطاقة كبير نسبيًا، سيتم إنشاء المجال المغناطيسي حول التيار، حتى لا يؤثر على المكونات الأخرى، لذلك يمكن لطبقة التدريع أن تحمي هذا المجال الكهرومغناطيسي في الكابل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لطبقة حماية الكابل أن تلعب دورًا معينًا في الحماية الأرضية. في حالة تلف قلب الكابل، يمكن للتيار المتسرب أن يتدفق على طول التدفق الصفحي للتدريع، مثل شبكة التأريض، ليلعب دورًا في حماية السلامة. يمكن ملاحظة أن دور طبقة درع الكابل لا يزال كبيرًا جدًا.