คุณสมบัติการออกแบบของสายไฟและสายเคเบิล
องค์ประกอบโครงสร้าง
ตัวนำไฟฟ้าใด ๆ ประกอบไปด้วยชิ้นส่วนต่อไปนี้ซึ่งไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกันในทันทีมันสามารถทำได้จากหลาย ๆ ส่วน
- การทำหลอดเลือดดำ ทำหน้าที่สำหรับการดำเนินการในปัจจุบันด้วยความร้อนต่ำสุดที่เป็นไปได้ ข้อกำหนดหลักสำหรับหลอดเลือดดำ: ความยืดหยุ่นที่ดีความต้านทานการกัดกร่อนการนำไฟฟ้าสูงและแน่นอนต้นทุนต่ำ
- ฉนวนกันความร้อน สิ่งกีดขวางที่ควรให้ความต้านทานมากที่สุดที่เป็นไปได้ต่อพลังงานไฟฟ้าที่ผ่านแกนกลาง ชั้นฉนวนควรมีคุณสมบัติเป็นฉนวนได้มากที่สุดในขณะที่อยู่ในช่วงอุณหภูมิที่ใหญ่ที่สุด นอกจากนี้ฉนวนต้องมีความยืดหยุ่น
- จอภาพ มีความจำเป็นต้องปกป้องแกนนำไฟฟ้าจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกทุกชนิด ข้อกำหนดสำหรับการออกแบบชั้นป้องกันคือการเคลือบฉนวน 100% ระหว่างการดัด
- สายพานฉนวน ทำหน้าที่สำหรับการป้องกันเพิ่มเติมของสายไฟและสายเคเบิลจากการสลาย
- เปลือก ปกป้องตัวนำจากความเสียหายทางกลปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศรวมถึงการซึมผ่านของความชื้น
- ฝาครอบป้องกัน ปลอกเพิ่มเติมที่ใช้ในการทำงานของผลิตภัณฑ์เคเบิลในสภาวะที่ยากลำบาก
การก่อสร้างสายเคเบิลและสายไฟประกอบด้วยองค์ประกอบเฉพาะเหล่านี้ หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความหลากหลายและคุณสมบัติของแต่ละองค์ประกอบภาพรวมโดยละเอียดจะแสดงไว้ด้านล่าง
ภาพรวมพารามิเตอร์
แกนนำ
เส้นเลือดของสายเคเบิลสายไฟและสายไฟทำขึ้นตามกระแส GOST 22483-2012 ซึ่งเป็นมาตรฐานและกำหนดความต้านทานกระแสไฟฟ้าโดยตรง 1 กม. ของแกนที่อุณหภูมิ +20 ° C ในการระบุความต้านทานไฟฟ้าคุณจำเป็นต้องรู้ว่าหน้าตัดวัสดุการผลิตและระดับของลวด เราจะพิจารณาแต่ละพารามิเตอร์ตามลำดับเพื่อให้คุณเข้าใจว่ามันมีผลต่อการออกแบบสายไฟฟ้าและสายเคเบิลอย่างไร
เกรดของสายไฟสามารถอยู่ระหว่าง 1 ถึง 6 ยิ่งเกรดยิ่งสูงความยืดหยุ่นของตัวนำก็จะยิ่งมากขึ้น ตัวอย่างเช่นเกรด 1 และ 2 ใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เคเบิลซึ่งจะใช้เฉพาะสำหรับการวางแบบอยู่กับที่ ในการเชื่อมต่อกลไกมือถือคุณต้องใช้สายเคเบิลที่มีระดับความยืดหยุ่น 3 ถึง 6
สำหรับวัสดุการผลิตนี่เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญมากทองแดงทำหน้าที่ดีกว่าในปัจจุบันและทนต่อความเสียหายทางกลได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตามข้อเสียของสายทองแดงคือค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นและความไวต่อการกัดกร่อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความชื้นสูงและอุณหภูมิ อลูมิเนียมมีราคาถูกกว่าและไวต่อการกัดกร่อนน้อยกว่า แต่มีความเปราะบางและเกิดเป็นฟิล์มออกไซด์ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานการสัมผัส ข้อดีและข้อเสียของการเดินสายอลูมิเนียม เราตรวจสอบในบทความแยก
ฉนวนกันความร้อน
ชั้นฉนวนสามารถแสดงได้ด้วยวัสดุดังต่อไปนี้:
- สารประกอบโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ฉนวนที่พบมากที่สุดซึ่งที่อุณหภูมิห้อง (+ 20 ° C) มีความต้านทานสูง ข้อเสียของสารประกอบ PVC มีความยืดหยุ่นไม่เพียงพอเมื่อเปรียบเทียบกับยางและความจริงที่ว่าความต้านทานของฉนวนลวดลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิ + 70 ° C และสูงกว่า ข้อดีของสารประกอบ PVC: ราคาต่ำทนทานต่อสารเคมีความชื้นและความไวไฟต่ำได้ดี
- เอทิลีนเชื่อมขวาง (SPE) ใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์สายไฟฟ้าแรงสูงวางใต้ดิน การออกแบบสายเคเบิลโพลีเอททีลีนแบบ cross-linked มีความยืดหยุ่นที่ดีการดูดความชื้นต่ำ (การดูดซับความชื้น) และความร้อนที่ +130 ° C ข้อเสียของสายเคเบิล SPE คือความซับซ้อนของการผลิต, จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ต่างประเทศ, ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมต้นทุนของผลิตภัณฑ์จึงสูงกว่าแบบอะนาล็อก
- เอทิลีน สามารถมีความหนาแน่นต่ำ (LDPE) และสูง (HDPE) ข้อดี: คุณสมบัติไดอิเล็กตริกสูงกว่าของพีวีซีฉนวน 300 เท่าการดูดความชื้นต่ำทนต่อสารเคมี อย่างไรก็ตามข้อเสียของโพลีเอทิลีนคือการลดลงของคุณสมบัติอิเล็กทริกของลวดที่มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นความยืดหยุ่นไม่ดีและในเวลาเดียวกันค่าใช้จ่ายสูง การออกแบบสายเคเบิลที่มีฉนวนโพลีเอทิลีนได้รับการจัดตั้งขึ้นเป็นอย่างดีสำหรับการวางสายไฟนิ่งในโรงงานอุตสาหกรรม
- ฉนวนยาง เนื่องจากความยืดหยุ่นจึงมักถูกใช้เพื่อเชื่อมต่อกลไกและอุปกรณ์พกพา มีความยืดหยุ่นราคาถูกมีคุณสมบัติเป็นฉนวนสูง อย่างไรก็ตามสูญเสียคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงกว่า +80 ° C มีความไวต่อความเสียหายจากรังสีอัลตราไวโอเลตและที่สำคัญที่สุดคือไม่สามารถทนต่อการเผาไหม้
- ฉนวนกันความร้อนกระดาษเคลือบ (BPI) การออกแบบสายเคเบิลหุ้มฉนวนที่เป็นกระดาษประกอบด้วยเทปของสายเคเบิลที่หุ้มด้วยสารประกอบที่มีความหนืดหรือไม่ไหลเป็นพิเศษ ข้อกำหนดสำหรับการผลิตสายเคเบิลชนิดนี้ - เทปกระดาษไม่ควรตรงกันเมื่อวางอีกอัน ไม่อนุญาตให้มีการแข่งขันเกินสามครั้งหรือสองครั้งหากเทปต่ำสุดสัมผัสกับเลเยอร์ป้องกันหรือแกนนำไฟฟ้า การใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนกันความร้อน BPI - วางสายแรงดันสูงในพื้นดิน ข้อดี - คุณสมบัติฉนวนไฟฟ้าราคาถูกและต่ำ ข้อเสีย - การดูดซับความชื้น, อันตรายจากไฟไหม้สูง, ความต้านทานต่ำต่อความเสียหายทางกลและความลื่นของฉนวนที่มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นเหตุผลที่แนะนำให้ใช้ตัวนำสำหรับการติดตั้งแนวนอนโดยเฉพาะ
- ยางซิลิโคน มันมีความต้านทานความร้อนสูงพารามิเตอร์ฉนวนไฟฟ้าความแข็งแรงและความยืดหยุ่นที่ดี ในขณะเดียวกันก็มีความทนทานต่อสารเคมีเล็กน้อยการออกแบบของลวดถูกทำลายในระหว่างการขัดถูและมีราคาแพง มันถูกใช้เป็นกฎในสภาพที่มีอุณหภูมิสูง
- Polytetrafluoroethylene (PTFE) มันมีความต้านทานที่ดีต่อความเสียหายทางกลแม้ที่อุณหภูมิสูงถึง + 250 ° C ในขณะที่มันทนต่อการโจมตีทางเคมีได้ดี ข้อเสียของการป้องกันประเภทนี้คือค่าใช้จ่ายสูงและความเป็นพิษ
แสดงผล
องค์ประกอบต่อไปในการสร้างสายเคเบิลและสายไฟคือชั้นป้องกันซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันตัวนำจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ส่วนใหญ่แล้วหน้าจอจะใช้ในสายควบคุมและสายเคเบิลแรงดันสูง
ประเภทหลักของหน้าจอ:
- จากกระดาษ metallized (ถ้าการออกแบบให้แยก BPI);
- ลวดทองแดง (สำหรับพีวีซีและยาง);
- ลวดเหล็กชุบสังกะสี (เกราะ + เครน);
- ยางนำไฟฟ้า (พร้อมฉนวนยาง)
เลเยอร์การหุ้มสามารถนำไปใช้กับทั้งชุดของแกนและแยกกัน ตามกฎแล้วมันมีความยืดหยุ่นและอนุญาตเพิ่มเติม ป้องกันลวดจากความเสียหายทางกลอย่างไรก็ตามเนื่องจากการมีหน้าจอในการออกแบบมิเตอร์ทำงานของผลิตภัณฑ์จะมีราคาสูงขึ้น
เปลือก
องค์ประกอบโครงสร้างของสายเคเบิลและสายไฟฟ้าป้องกันผลกระทบเชิงลบของรังสีดวงอาทิตย์ความชื้นสารที่รุนแรงและความเสียหายทางกลไกแน่นอน
สำหรับผลิตภัณฑ์สายเคเบิลที่มีฉนวนกันความร้อนกระดาษหุ้มจะใช้ปลอกตะกั่วหรืออลูมิเนียม หากชั้นฉนวนถูกแทนด้วยพลาสติก PVC หรือยางดังนั้นเปลือกตามลำดับอาจเป็น PVC หรือท่อยาง
ปลอกตะกั่วมีความยืดหยุ่นที่ดีและทนต่อการโจมตีของสารเคมีมันสามารถบัดกรีในสนาม ข้อเสียคือตะกั่วมีจุดหลอมเหลวต่ำดังนั้นเมื่อสัมผัสกับความร้อนและการสั่นสะเทือนรอยแตกสามารถเกิดขึ้นได้ในเปลือก พวกเขาต่อสู้กับข้อบกพร่องเหล่านี้โดยการเพิ่มพลวงและสารเติมแต่งทองแดงลงในการออกแบบ
อลูมิเนียมแข็งแกร่งกว่าตะกั่วถึง 2 เท่าทนทานต่อการสั่นสะเทือนและสามารถทำหน้าที่เป็นเกราะและแม้กระทั่งหน้าจอ สิ่งเดียวที่แย่คืออลูมิเนียมปลอกสายมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนของดินต่ำและมีค่าใช้จ่ายมากขึ้น
พีวีซีพลาสติกคอมโพสิตราคาถูกเสียหายเล็กน้อยจากสารเคมีมีความแข็งแรงเชิงกลและในเวลาเดียวกันค่อนข้างแน่น อย่างไรก็ตามมีความยืดหยุ่นต่ำทนต่อความเครียดเชิงกลและอายุน้อย
เมื่อเปรียบเทียบกับท่อยางทั่วไปแล้วจะรับแรงดึงแรงกระแทกและแรงบิดได้ดี นอกจากนี้ยังสามารถทนต่อน้ำมันอุณหภูมิต่ำและการเผาไหม้ ข้อเสีย - ถูกทำลายโดยการสัมผัสกับออกซิเจนและรังสีดวงอาทิตย์พร้อมกันในขณะที่ความต้านทานต่ำต่อการโจมตีทางเคมี
ฝาครอบป้องกัน
องค์ประกอบสุดท้ายในการสร้างสายเคเบิลและสายไฟฟ้าคือฝาครอบป้องกันซึ่งประกอบด้วยหมอนชั้นเกราะและฝาครอบภายนอก
วัตถุประสงค์ของหมอนคือการปกป้องชั้นฉนวนเพิ่มเติมจากความเสียหายจากเทปเหล็กหรือลวดโลหะซึ่งจะเป็นเกราะแทน หมอนสามารถทำจาก:
- กระดาษลูกฟูก (มีการยืดตัวสูงเพื่อแตก);
- เทปพลาสติก (แทนเครปกระดาษ);
- องค์ประกอบบิทูมินั
จำเป็นต้องใช้ชั้นเกราะเพื่อป้องกันโครงสร้างตัวนำจากความเครียดเชิงกลทุกชนิด เทปเหล็กไม่ดูดซับแรงดึงและสามารถป้องกันการกัดกร่อนได้อีก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทปสองชั้นให้การป้องกันที่ดีต่อความเสียหายทางกล ลวดป้องกันการบิดเกลียวและทำงานได้ดีในความตึง มันไม่ได้ป้องกันความเสียหายทางกล
ดีฝาครอบด้านนอกควรให้สายเคเบิลที่มีความรัดกุมเช่นเดียวกับความต้านทานต่อปรากฏการณ์ทางบรรยากาศต่างๆ มันสามารถแสดงโดยเส้นด้ายสายที่ทำจากไฟเบอร์กลาส, ชุบด้วยน้ำมันดินหรือปกทำจากพลาสติก (สารประกอบพีวีซีหรือโพลีเอทิลีน)
โดยปกติแล้วฝาครอบด้านนอกที่ระบุอาจรวมอยู่ในการออกแบบสายเคเบิลแรงดันสูงพร้อมฉนวน BPI วัสดุหุ้มด้านนอกแบบอ่อนมีอยู่ทั่วไปในสายไฟ: เส้นด้ายฝ้ายใยแก้วด้ายเย็บหรือผ้าลินินนอกจากนี้ถักเปียสามารถรักษาได้ด้วยสารต้านเชื้อราหรือสภาพอากาศหรือเคลือบเงาโดยทั่วไปซึ่งจะป้องกันความชื้น
นั่นคือทั้งหมดที่เราต้องการจะบอกคุณเกี่ยวกับสิ่งที่เคเบิลและลวดประกอบด้วย สุดท้ายเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่แสดงองค์ประกอบของโครงสร้างแต่ละอย่างชัดเจนลำดับของการจัดวาง:
อย่างที่คุณเห็นการออกแบบสายไฟและสายเคเบิลนั้นค่อนข้างซับซ้อนดังนั้นจึงไม่ยากที่จะเลือกตัวนำรุ่นที่เหมาะสมกับสภาพของคุณ!
มันจะน่าสนใจที่จะอ่าน:
กำลังโหลด ...
