რატომ ინსულირებენ კებლებს

რატომ არის კებლები დაცული?

თანამედროვე ელექტროსისტემებში, ელექტროსტანტებზე დაყრდნობილი საჰაერო გადაცემის კებლების გარდა, თავისი მიზნის მიხედვით დღეს თითქმის ყველა კებელი დაცულია. კებლის დაცვის წინაპარი მხარდაჭერის ხარისხი მის მიზნის შესაბამისად არის მიმართული. დაცვა ასრულებს რამდენიმე მნიშვნელოვან ფუნქციას. ენერგიის არასასურველი დაკარგვის შემცირების გარდა, მისი ყველაზე მნიშვნელოვანი როლი არის ადამიანის ცხოვრების დაცვა ელექტროშეტევისგან.

ელექტროენერგია წარმოადგენს მნიშვნელოვან საფრთხეს. ერთი შემთხვევითი კონტაქტი დართულ კებლთან შეიძლება მოიწეროს საკუთარი ცხოვრება. ჩვენი სხეულები არის ნაწილობრივ ელექტროდედები. როდესაც ვერთდებით ელექტროდედას, ელექტრო დედა ჩატრიალდება ჩვენს სხეულში. ჩვენი სხეულის შეზღუდული დედის შესაბამისად, ის არ შეძლებს ეფექტურად დაკარგვას შემოსული დედა. როდესაც დედის რაოდენობა აღემატება ჩვენი სხეულის ტერპელის ზღვარს, ეს შეიძლება მოიწეროს საკუთარი ცხოვრება.

ასეთი ტრაგედიული ადგილობრივი და სამრეწველო პირობების არასასურველი ავარიების შესამცირებლად, კებლების დაცვა გახდა ესენციალური მოთხოვნა. დაცვა იქნება ბარიერი, რომელიც არ დასაშვებს დედის გადაცემას და უზრუნველყოფს, რომ დართული ელექტრონიკური ელემენტები არ იყოს ხელმისაწვდომი, ასეთი образом ელექტროშეტევის რისკი იქნება დაკარგული.

რა არის დამცული?

დამცული არის მასალა ან ნივთი, რომელიც წინააღმდეგობას წარმოადგენს სითბოს და ელექტროენერგიის გადაცემის წინააღმდეგ. ეს წინააღმდეგობა წარმოადგენს თავისი შემცველი მასალის შემცველი ელექტრონების არაარსებობას. როდესაც დედები დაფარულია დამცული მასალებით, როგორიცაა პოლივინილქლორიდი (PVC), ისინი ითვლებიან დაცული. ეს პროცესი, რომელიც ცნობილია როგორც დაცვა, მიზნია ელექტროენერგიის და სიგნალების არასასურველი დაკარგვის შესამცირებლად გარე გარემოში.

ტემპერატურის მოვლენა დაცულ მასალებზე

ტემპერატურა იძლევა დიდ შეტაცებას სხვადასხვა მასალების ელექტრო თვისებებზე. დედებში, ტემპერატურის ზრდა წარმოადგენს წინააღმდეგობის ზრდას. საპირიქით, ნახევრი დედები და დამცულები წარმოადგენენ წინააღმდეგობის შემცირებას ტემპერატურის ზრდისთვის. ექსტრემალური ტემპერატურის პირობებში, ნახევარი დედა შეიძლება გახდეს უკეთესი დედა, ხოლო დამცული შეიძლება გამოიყურებოდეს ნახევრი დედის მსგავსად.

კებლის დაცვის წინაპარი მხარდაჭერა

კებლის დედები დაფარულია საკმარისი სიგრძის დაცვით, რათა დააკარგოს დედის გადაცემა. დაცვის სიგრძე განისაზღვრება კებლის მიზნის მიხედვით. კებლში, დედის გადაცემის გზა რადიალურია, და დაცვა იძლევა რადიალურ წინააღმდეგობას დედის გადაცემისთვის მთელი სიგრძის გარეშე.

Rins = ρdr/2πrl

რადიუსით r1 დედის ერთკუთვიანი კებლისთვის, შიდა ხარჯის რადიუსით r2, სიგრძით l და დაცვის მასალით რეზისტივობით ρ, დედის პერიმეტრი არის 2πr1. დაცვის დიფერენციალური სიგრძე აღნიშნულია dr-ით. დაცვის წინაპარი მხარდაჭერა Rins შეიძლება გამოისახოს შემდეგნაირად:

Rins = ρ/2πl[loge r2 /r2 ]

შესაძლოა, შენიშვნა განსაზღვრული იქნება რომ Rins არის პროპორციული კებლის სიგრძის l-ის შესაბამისად, რაც კონტრასტირებს დედის წინაპარი მხარდაჭერის ურთიერთდებას R=ρl-ის შესაბამისად, სადაც ρ წარმოადგენს რეზისტივობას, რომელიც მასალის დამახასიათებელი კონსტანტია.

ზოგიერთი კებლი, როგორიცაა კოაქსიალური კებლები, არის მრავალი დაცვის ფერებით და მრავალი დედებით დაკავშირებული. კოაქსიალური კებლებში, ცენტრალური კაბელი არის მთავარი დედა. დამატებითი დედები დიზაინირებულია დართვის მიზნით და დაცვის შესახებ ელექტრომაგნიტური ტალღებისა და რადიაციის გადაცემის შესაძლებლობის შესამცირებლად. კოაქსიალური კებელი შედგება შიდა დედისგან, რომელიც ჩვეულებრივ დამზადებულია თითქმის ნაკლები რეზისტივობით (და ზოგჯერ დამზადებულია უკეთესი მიმართულებისთვის), რომელიც დაფარულია რამდენიმე დაცვის ფერით. ეს ფერები ხშირად შეიცავს დიელექტრიკულ მასალას, ალუმინის ფოილს ან თითქმის კაბელს და გარე PVC ხარჯს. გარე ხარჯი დაცვას კებლის გარე გარემოსგან დაიცავს. როდესაც შიდა დედაზე გადახდილია ვოლტაჟი, დაცვა რჩება უმცირეს ვოლტაჟზე.

კოაქსიალური დიზაინი იძლევა მნიშვნელოვან სარგებელს. ის შეიძლება დაშლას ელექტრო და მაგნიტური ველები დიელექტრიკში, შემცირებით გადაცემის გარე დაცვის გარეთ. მრავალი დაცვის ფერი ეფექტურად დაიბრუნებს გარე ელექტრომაგნიტურ ველებს და რადიაციას, შესაძლებლობის შესამცირებლად დარტყმების შესაძლებლობას. რადგან დიდი დიამეტრის დედები არიან ნაკლები რეზისტივობით და დარტყმების გარეშე, და დამატებითი დაცვა შეიძლება შეიცავდეს ასეთ დარტყმებს, კოაქსიალური კებლები მრავალი დაცვის ფერით არის იდეალური სუსქი სიგნალების გადაცემისთვის, რომლებიც დარტყმების სარტყელი არიან.

დაცული კებლის თვისებები

რადგან კებლის დაცვის წინაპარი მხარდაჭერა განისაზღვრება მისი დიზაინის მიზნით, ინჟინერებს უნდა განიხილონ რამდენიმე ფაქტორი კებლების დიზაინისას. კოაქსიალური კებლები, მაგალითად, მოითხოვენ რადიკალური დაცვა რათა დააკარგონ დედის გადაცემა და ელექტრომაგნიტური რადიაციის გადაცემა, ხშირად არის ორი, სამი ან მართლაც რომელიც დაცვის ფერი. სხვადასხვა კებლები დიზაინირებულია სხვადასხვა მიზნებისთვის, მაგრამ ზოგადად ისინი იზიარებენ შემდეგ კლუსი თვისებებს:

• სითბოს დამცულობა: შეიძლება დაიკარგოს მაღალი ტემპერატურები დეგრადაციის გარეშე.

• მაღალი დაცვის წინაპარი მხარდაჭერა: შემცირებული დედის გადაცემა და ელექტრო უსაფრთხოების დასარწმუნებლად.

• მექანიკური დურაბლობა: დამცული ნაჭრების, ნაჭრების და დახვევის წინააღმდეგ, რაც უზრუნველყოფს გრძელვადიან დურაბლობას.

• საერთო თვისებები: აჩვენებს მაღალი მექანიკური და ელექტრო თვისებები.

• ქიმიური დამცულობა: დამცული ნახშიროები, სოლვენტები და სხვა ქიმიური ნივთები.

• გარე გარემოს დამცულობა: დამცული დაზეგი და ატმოსფერული პირობები, საშუალებას აძლევს გამოყენებას შიდა და გარე გარემოში.