Kaapelin pääkomponentit

Kaapeli on sähköinen siirtolaite, joka on koottu tarkasti useista komponenteista. Sen ydinkomponentit voidaan jakaa neljään päämoduuliin: johdin, eristekerros, suojakerros ja vaippakerros. Jotkut erikoiskaapelit voivat sisältää myös täytekerroksen tai vahvistusrakenteen. Seuraavassa on yksityiskohtainen analyysi jokaisesta osasta toiminnallisesta ja teknisestä näkökulmasta:

Johdinkerros: Virransiirron ydin
Johdin on kaapelin "verisuoni", joka vastaa sähköenergian tai signaalien välittämisestä. Yleisiä materiaaleja ovat kupari, alumiini ja seokset. Kuparijohtimet muodostavat korkean johtavuutensa (noin 58 MS/m) ja vahvan hapettumiskestävyytensä ansiosta yli 80 % markkinaosuudesta, ja ne sopivat erityisesti korkea-jännite- ja{5}}korkeataajuisiin sovelluksiin; alumiinijohtimia käytetään alhaisten kustannustensa (noin 1/3 kuparista) ja keveytensä (tiheys 30 % kuparista) vuoksi enimmäkseen ilmajohdoissa tai keski- ja pienjännitejännitteessä. Johdinrakenteet jaetaan kiinteisiin ja säikeisiin tyyppeihin. Säikeiset johtimet voivat useiden ohuiden johtimien spiraalikäämin ansiosta parantaa joustavuutta (taivutussäde voidaan pienentää 6-kertaiseksi halkaisijaan) ja vähentää ihovaikutusta (virran keskittyminen pintaan korkeataajuisen lähetyksen aikana).

Eristyskerros: Sähköturvallisuuden este
Eristyskerroksen on täytettävä samanaikaisesti korkeajänniteresistanssi (yleensä suurempi tai yhtä suuri kuin 3 kertaa nimellisjännite), alhainen dielektrinen häviö (tanδ pienempi tai yhtä suuri kuin 0,01 %) ja vanhenemiskestävyys (ei halkeilua 720 tunnin jälkeen 158 asteessa). Yleisiä materiaaleja ovat:

• Polyvinyylikloridi (PVC): Edullinen (noin 2 yuania/metri), lämpötila-alue -15 astetta ~ 70 astetta, käytetään enimmäkseen sisätilojen pienjännitejohdoissa;
• Ristisidottu polyeteeni (XLPE): Lämpötilankestävyys jopa 90 astetta ~ 125 astetta, dielektrinen lujuus kasvanut 30 % ja se on yleisin valinta korkeajännitekaapeleille (yli 110 kV);
• Silikonikumi: Lämpötilankestävyys -60 astetta ~ 200 astetta, erinomainen joustavuus, käytetään usein mobiililaitteissa, kuten ilmailussa ja lääketieteellisissä laitteissa.

Suojauskerros: Signaalin puhtauden vartija
Suojauskerros vähentää häiriöitä sähkömagneettisen eristyksen avulla, ja se on jaettu metallikalvosuojaukseen (alumiinifolio/kuparikalvo, vaimennus suurempi tai yhtä suuri kuin 40 dB) ja metallipunossuojaukseen (kuparilankapunos, peittosuhde suurempi tai yhtä suuri kuin 85 %). Datakaapeleissa (kuten CAT6) kaksoissuojaus (alumiinifolio + punos) voi vähentää ylikuulumisen alle 0,1 %:iin. tehokaapeleissa teräsnauhapanssari (paksuus 0,5–1,2 mm) voi sekä suojata sähkömagneettisia kenttiä vastaan ​​että parantaa mekaanista suojausta (puristuslujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 10 N/mm²).