الكابل هو أحد المعدات الكهربائية التي لا غنى عنها في حياتنا اليومية، ويستخدم على نطاق واسع في الطاقة والاتصالات والنقل وغيرها من المجالات. يشتمل الهيكل الأساسي للكابل على الطبقة الأساسية والعازلة والطبقة الواقية وأجزاء أخرى منهاالنواة هي الجزء الأساسي من الكابل، الذي يلعب دور نقل الطاقة الكهربائية أو الإشارات.
1. الدور والنوعسلك الأساسية
النواة هي الجزء المركزي من الكابل وهي مسار نقل التيار أو الإشارة. يتكون قلب السلك من مواد معدنية، والنحاس العادي، والألومنيوم، وسبائك الألومنيوم، وما إلى ذلك. وفقًا للاستخدامات المختلفة، يمكن تقسيم قلب السلك إلى قلب سلك الطاقة وقلب سلك الإشارة.
يتم استخدام قلب خط الطاقة لنقل الطاقة الكهربائية، وفقًا للتردد الحالي والجهد المختلف، يمكن تقسيم قلب خط الطاقة إلى الأنواع التالية:
(1) قلب خط الطاقة عالي الجهد: مناسب لخطوط نقل الجهد العالي، بشكل عام باستخدام أسلاك الفولاذ أو أسلاك الألمنيوم كهيكل عظمي، الطبقة العازلة المغلفة بالخارج.
(2) قلب خط الطاقة ذو الجهد المنخفض: مناسب لخطوط التوزيع ذات الجهد المنخفض، بشكل عام باستخدام خيوط متعددة من الأسلاك النحاسية أو أسلاك الألمنيوم كموصل، ملفوفة في طبقة عازلة.
(3) قلب خط طاقة الاتصالات: مناسب لخطوط طاقة الاتصالات، بشكل عام باستخدام خيوط متعددة من الأسلاك النحاسية أو أسلاك الألمنيوم كموصل، ملفوفة في طبقة عازلة.
ب. الإشارةقلب الكابل
يتم استخدام نواة الإشارة لنقل الإشارات، وفقًا لإشارات الإرسال المختلفة، يمكن تقسيم نواة الإشارة إلى الأنواع التالية:
(1) قلب خط الهاتف: مناسب لخطوط الاتصالات الهاتفية، بشكل عام باستخدام خيوط متعددة من الأسلاك النحاسية أو أسلاك الألمنيوم كموصل، ملفوفة في طبقة عازلة.
(2) قلب سلك الشبكة: مناسب لخطوط شبكة الكمبيوتر، بشكل عام باستخدام خيوط متعددة من الأسلاك النحاسية أو أسلاك الألومنيوم كموصل، ويتم تغليف طبقة العزل الخارجية.
(3) قلب سلك الفيديو: مناسب لخطوط نقل الفيديو، بشكل عام باستخدام خيوط متعددة من الأسلاك النحاسية أو أسلاك الألمنيوم كموصل، الجزء الخارجي من الطبقة العازلة.
2. عملية التصنيعجوهر الأسلاك
تتضمن عملية تصنيع قلب السلك بشكل رئيسي السحب، التجديل، تغليف الطبقة العازلة وخطوات أخرى. ما يلي يأخذ الأسلاك النحاسية كمثال لتقديم عملية تصنيع قلب السلك بشكل مختصر.
أ. الرسم بالأسلاك
سحب الأسلاك هو عملية سحب سبائك النحاس تدريجيًا إلى أسلاك دقيقة من خلال سلسلة من القوالب. في عملية سحب الأسلاك، يتم بثق سبيكة النحاس وتمديدها بواسطة عدة قوالب، وتصبح تدريجيًا سلكًا ناعمًا. يتطلب الرسم تحكمًا دقيقًا في درجة حرارة القالب والضغط واستخدام مواد التشحيم للتأكد من أن قطر وقوة الخيوط تلبي المتطلبات.
ب. مفصل
التجديل هو عملية جدل خيوط متعددة في اتجاه معين وتباعدها في حبلا واحد. وفقًا للاتجاه المختلف للجدال، يمكن تقسيمه إلى نفس الاتجاه والجدل في اتجاهين. التجديل المتماثل يعني أن اتجاه التجديل هو نفسه، والتجديل ثنائي الاتجاه يعني أن اتجاه التجديل معاكس. تتطلب عملية التجديل التحكم في سرعة التجديل ودرجة الحرارة لضمان استقرار الهيكل والمظهر الجميل لقلب السلك.
ج. التفاف طبقة العزل
غلاف الطبقة العازلة هو تغليف المادة العازلة على قلب السلك المجدولة لحماية قلب السلك من البيئة الخارجية. تشمل المواد العازلة شائعة الاستخدام البولي فينيل كلورايد والبولي إيثيلين وما إلى ذلك. تتطلب عملية تغليف الطبقة العازلة التحكم في سرعة التغليف ودرجة الحرارة للتأكد من أن سمك الطبقة العازلة وتجانسها يفي بالمتطلبات.
3. المعلمات الهيكلية للسلك الأساسية
تعد معلمة هيكل قلب الموصل مؤشرًا مهمًا لقياس أداء قلب الموصل، بما في ذلك مساحة المقطع العرضي للموصل، ومقاومة الموصل، وسمك الطبقة العازلة، وما إلى ذلك. وفيما يلي وصف معاني ووظائف هذه المعلمات.
أ. منطقة المقطع العرضي للموصل
مساحة المقطع العرضي للموصل هي مساحة المقطع العرضي للموصل المعدني في قلب السلك، بالمليمتر المربع (مم2). تحدد مساحة المقطع العرضي للموصل التيار الذي يمكن أن ينقله قلب الموصل. كلما زادت مساحة المقطع العرضي، كلما زاد تيار النقل. عند اختيار الكابلات، حدد منطقة المقطع العرضي للموصل المناسب بناءً على الاحتياجات الفعلية.
ب.مقاومة الموصل
تشير مقاومة الموصل إلى مقاومة الموصل المعدني للتيار الكهربائي ويتم التعبير عنها بالأوم · الأمتار (Ω·m). كلما كانت مقاومة الموصل أصغر، كانت موصليته أفضل. تشمل المواد الموصلة المعدنية الشائعة النحاس والألمنيوم وسبائك الألومنيوم وما إلى ذلك، حيث يتمتع النحاس بمقاومة منخفضة، لذلك يستخدم بشكل شائع كمادة موصلة لكابلات الطاقة.