هادی‌های سیم‌پیچی الکتریکی

هادی‌های مخملی در سیستم‌های برقی برای انتقال و توزیع بسیار محبوب هستند. یک هادی مخملی شامل چندین سیم نازک با مقطع کوچک به نام مخمل‌ها است، مانند آنچه در شکل زیر نشان داده شده است-

مانند آنچه در شکل بالا نشان داده شده است، در مرکز هادی مخملی، از هادی فولادی استفاده می‌شود که قدرت کششی بالا را به هادی می‌بخشد. در لایه‌های خارجی هادی مخملی، از هادی‌های آلومینیومی استفاده می‌شود که رسانایی را به هادی مخملی می‌بخشند.

دلیل اصلی استفاده از هادی مخملی این است که هادی را انعطاف‌پذیر می‌کند. اگر از یک هادی جامد واحد استفاده کنیم، انعطاف‌پذیری کافی ندارد و پیچاندن یک هادی جامد دشوار است. بنابراین، حمل یک هادی جامد واحد با طول بلند در فواصل دور دشوار می‌شود. برای رفع این معیب، هادی با استفاده از چندین سیم نازک با مقطع کوچک تشکیل می‌شود. این سیم‌های نازک به نام مخمل‌ها شناخته می‌شوند. با مخمل کردن هادی، آن را انعطاف‌پذیر می‌کند که این موضوع هادی مخملی را برای پیچیدن و حمل آن در فواصل دور مناسب می‌کند.

حقایق درباره هادی مخملی

برخی حقایق درباره هادی‌های مخملی وجود دارد-

1. هادی مخملی انعطاف‌پذیری کافی دارد که آن را برای پیچیدن و حمل در فواصل دور مناسب می‌کند.

2. برای یک هادی مخملی با مساحت مقطع یکسان، انعطاف‌پذیری هادی با افزایش تعداد مخمل‌ها در هادی افزایش می‌یابد.

3. هادی مخملی با پیچیدن مخمل‌ها در لایه‌ها تشکیل می‌شود.

4. مخمل‌های هر لایه به صورت حلزونی روی لایه قبلی قرار می‌گیرند. این فرآیند را مخمل‌کاری می‌نامند.

5. به طور کلی، در لایه‌های متوالی، مخمل‌کاری در جهت مخالف لایه قبلی انجام می‌شود. این بدان معناست که اگر مخمل‌های یک لایه به صورت ساعت‌گرد پیچیده شوند، مخمل‌های لایه بعدی به صورت ضد ساعت‌گرد پیچیده می‌شوند و به همین ترتیب 'x' تعداد لایه‌ها در هادی است.

6. به طور کلی، تعداد کل مخمل‌ها در هر هادی توسط فرمول زیر تعیین می‌شود:
   
   که در آن N تعداد کل مخمل‌ها در هادی مخملی است.

7. به طور کلی قطر هادی می‌تواند با استفاده از فرمول زیر محاسبه شود:
   
   که در آن D قطر هادی است،
   'd' قطر هر مخمل است.

جدول نشان‌دهنده تعداد مخمل‌ها، قطر و نمای مقطعی هادی مخملی برای تعداد مختلف لایه‌ها

شماره ردیف	تعداد لایه‌ها 'x'	تعداد کل مخمل‌ها N = 3x2 – 3x + 1	قطر هادی D = (2x – 1)d	نمای مقطعی هادی مخملی
1	1	1	d
2	2	7	3d
3	3	19	5d
4	4	37	7d
5	5	61	9d