Spēka kabeļa pamatstruktūra ir veidota slāņos, un katrs slānis veic noteiktas funkcijas, lai nodrošinātu drošu, efektīvu un uzticamu elektroenerģijas pārraidi no enerģijas ražošanas avota līdz gala lietotājam. Šī modulārā konstrukcija ļauj kabeļiem pielāgoties dažādām prasībām, sākot no zemsprieguma sadales līdz īpaši augsta sprieguma pārraidei, un izturēt mehāniskas, ķīmiskas un vides slodzes uzstādīšanas un ilgstošas ekspluatācijas laikā.
Detalizēta struktūra un funkcijas ir šādas:
1. Diriģents (vadošs kodols)
Funkcija: Kalpo kā galvenais kanāls elektroenerģijas pārraidīšanai, strāvas pārvadei un kabeļa strāvas pārneses spējas un vadītspējas efektivitātes noteikšanai.
Materiāli un procesi: Parasti izgatavo no augstas vadītspējas atkvēlināta vara (zema pretestība, laba elastība) vai cieti vilkta alumīnija vadītājiem. Lai līdzsvarotu elastību un izturību, vadītāji bieži tiek veidoti, regulāri savot vairākus smalkus vadus. To šķērsgriezuma formas ir optimizētas, lai cieši aizpildītu izolācijas telpu un uzlabotu siltuma izkliedi.
2. Aizsargkārtas
Funkcija: Šis pusvadītāju slāņu pāris veido "izlīdzināšanas sistēmu", kas ir būtiska, lai nodrošinātu vienmērīgu elektriskā lauka sadalījumu vidēja un augsta sprieguma kabeļos.
Vadītāja ekrāns: Cieši uzspiests uz vadītāja virsmas, tas aizpilda mikroskopiskus nelīdzenumus un spraugas daudzdzīslu vadītājā, novēršot koronas izlādi un lokālu elektrisko koku veidošanos.
Izolācijas ekrāns: cieši piestiprināts pie izolācijas slāņa ārējās virsmas, tas vienmērīgi izlīdzina elektrisko lauku un nodrošina vienmērīgu pāreju uz ārējo metāla ekrāna slāni.
Materiāls: Abi ir savstarpēji saistāmi pusvadoši materiāli, kuru tilpuma pretestība parasti tiek kontrolēta diapazonā no 10² līdz 10⁵ Ω·cm.
3. Izolācijas slānis
Funkcija: Nodrošina elektrisko izolāciju, iztur darba spriegumu un pārspriegumus, lai novērstu bojājumus vai noplūdes.
Materiāli: Galvenais materiāls irŠķērssaistīts polietilēns (XLPE)Etilēnpropilēna gumija (EPR) tiek izmantota vidēja sprieguma un augstas elastības lietojumprogrammās. Polivinilhlorīds (PVC) galvenokārt tiek izmantots zemsprieguma sadales tīklos.
4. Metāla aizsargslānis
Funkcija: Nodrošina ceļu īsslēguma strāvai, elektromagnētiskajai ekranēšanai un zemējuma aizsardzībai.
Veidlapas:Vara lenteekranēšana, vara stiepļu pinuma ekranēšana vai gofrēti metāla apvalki (kas nodrošina arī radiālu ūdens barjeras funkciju).
5. Pildījuma slānis
Funkcija: Aizpilda tukšumus daudzdzīslu kabeļos, lai saglabātu konstrukcijas stabilitāti, un nodrošina papildu amortizāciju un mitruma aizsardzību.
Materiāls: Nehigroskopiski materiāli, piemēram, polipropilēna (PP) atraušanas aukla vai ūdeni aizturošas virves.
6. Iekšējais apvalks
Funkcija: Aizsargā metāla aizsargslāni no korozijas un nodrošina sākotnēju radiālu ūdens un mitruma barjeru.
Materiāli: ekstrudēta polietilēna (PE) vai polivinilhlorīda (PVC) apvalki. Lietojumiem, kuros nepieciešama laba ūdensnecaurlaidība, bieži izmanto alumīnija-polietilēna laminētus apvalkus.
7. Bruņu slānis
Funkcija: Nodrošina mehānisku aizsardzību pret saspiešanu tiešas aprakšanas laikā, vilkšanu uzstādīšanas laikā un spriegojumu zemūdenes ieguldīšanas laikā.
Veidi: tērauda lentes bruņas (galvenokārt spiedes pretestībai) vai tērauda stiepļu bruņas (stiepes izturībai).
8. Ārējais apvalks
Funkcija: Ārējais aizsardzības slānis, izturīgs pret vides koroziju.
Materiāls: PVC vai PE apvalka materiāls, ar iespēju izstrādāt liesmu slāpējošus, halogēnu nesaturošus un maz dūmu radošus īpašus apvalka materiālus.
9. Īpašas konstrukcijas
Hidroizolācijas konstrukcija: Gofrētas metāla apvalki vai ūdeni bloķējošs pulveris/lentes/gēls.
Ugunsdroša konstrukcija: Keramikējama silikona gumija, vizlas lentes vai materiāli ar zemu dūmu emisiju un bezhalogēna saturu (LSZH).
Viedā integrācija: Daži kabeļi integrē optiskās šķiedras ierīces temperatūras mērīšanai vai saziņai.
10. Struktūras piemērs (augstsprieguma viendzīslu kabelis)
Vara vadītājs → Vadītāja vairogs → XLPE izolācija → Izolācijas vairogs → Gofrēts metāla vairogs → PE iekšējais apvalks → Tērauda stiepļu bruņas → Ārējais apvalks.
11. Kopsavilkums
Spēka kabelis ir precīzi konstruēts sistēmas produkts. Materiālu izvēle un katra slāņa procesu ieviešana būtiski ietekmē kabeļa pārraides efektivitāti, kalpošanas laiku un drošības līmeni. Mūsdienu kabeļu tehnoloģijas attīstās, lai sasniegtu augstākus sprieguma līmeņus, lielāku jaudu, augstāku uzticamību, uzlabotu intelektu un uzlabotu vides ilgtspējību.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 18. decembris