Toitekaabli põhistruktuur on konstrueeritud kihtidena, kusjuures iga kiht täidab spetsiifilisi funktsioone, et tagada elektrienergia ohutu, tõhus ja usaldusväärne ülekanne energiaallikast lõpptarbijani. See modulaarne disain võimaldab kaablitel kohanduda erinevate nõuetega, alates madalpinge jaotusvõrgust kuni ülikõrgepinge ülekandeni, ning taluda mehaanilisi, keemilisi ja keskkonnakoormusi paigaldamise ja pikaajalise kasutamise ajal.
Üksikasjalik struktuur ja funktsioonid on järgmised:
1. Dirigent (juhtiv südamik)
Funktsioon: Toimib elektrienergia edastamise, voolu kandmise ning kaabli voolukandevõime ja juhtivuse efektiivsuse määramise põhikanalina.
Materjalid ja protsessid: Tavaliselt on juhtmed valmistatud kõrge juhtivusega lõõmutatud vasest (madal takistus, hea painduvus) või kõvasti tõmmatud alumiiniumist. Paindlikkuse ja tugevuse tasakaalustamiseks moodustatakse juhtmed sageli mitme peene traadi korrapärase keerutamise teel. Nende ristlõike kuju on optimeeritud nii, et see täidaks tihedalt isolatsiooniruumi ja parandaks soojuse hajumist.
2. Varjestuskihid
Funktsioon: See pooljuhtkihtide paar moodustab "tasakaalustussüsteemi", mis on kesk- ja kõrgepingekaablites ühtlase elektrivälja jaotumise tagamiseks ülioluline.
Juhi varjestus: Tihedalt juhi pinnale pressitud, täidab see keerutatud juhi mikroskoopilised ebatasasused ja vahed, hoides ära koroonalahenduse ja lokaalse elektrilise puude moodustumise.
Isolatsioonikilp: Tihedalt isolatsioonikihi välispinnale paigaldatud, ühtlustab see elektrivälja ja tagab sujuva ülemineku välimisele metallkilbile.
Materjal: Mõlemad on ristseotavad pooljuhtivad materjalid, mille mahutakistus on tavaliselt vahemikus 10² kuni 10⁵ Ω·cm.
3. Isolatsioonikiht
Funktsioon: Tagab elektrilise isolatsiooni, talub tööpinget ja ülepingeid, et vältida rikkeid või lekkeid.
Materjalid: Peavoolumaterjal onRistseotud polüetüleen (XLPE)Etüleenpropüleenkummi (EPR) kasutatakse keskmise pinge ja suure paindlikkusega rakendustes. Polüvinüülkloriidi (PVC) kasutatakse peamiselt madalpinge jaotusvõrkudes.
4. Metallist kaitsekiht
Funktsioon: Pakub teed rikkevoolu, elektromagnetilise varjestuse ja maanduskaitse jaoks.
Vormid:Vaskteipvarjestus, vasktraadist punutisest varjestus või gofreeritud metallkestad (mis täidavad ka radiaalse veetõkke funktsiooni).
5. Täitekiht
Funktsioon: Täidab mitmetuumaliste kaablite tühimikud, et säilitada konstruktsiooni stabiilsus, ning pakub täiendavat pehmendust ja niiskuskaitset.
Materjal: Mittehügroskoopsed materjalid, näiteks polüpropüleenist (PP) tõmbenöör või vetthülgavad köied.
6. Sisemine ümbris
Funktsioon: Kaitseb metallist kaitsekihti korrosiooni eest ja loob esialgse radiaalse vee- ja niiskustõkke.
Materjalid: ekstrudeeritud polüetüleenist (PE) või polüvinüülkloriidist (PVC) valmistatud kestad. Hea veetõkkeomaduse nõudvate rakenduste puhul kasutatakse sageli alumiinium-polüetüleenist lamineeritud kestasid.
7. Soomuskiht
Funktsioon: Pakub mehaanilist kaitset muljumise eest otsese matmise ajal, tõmbamise eest paigaldamise ajal ja pinge eest allveelaeva paigaldamise ajal.
Tüübid: terasest lintsoomus (peamiselt survetakistuse tagamiseks) või terastraatsoomus (tõmbetugevuse tagamiseks).
8. Välimine ümbris
Funktsioon: Kõige välimine kaitsekiht, vastupidav keskkonna korrosioonile.
Materjal: PVC või PE kestmaterjal, võimalusega arendada välja leegiaeglustavaid, halogeenivabu ja madala suitsuga spetsiaalseid kestmaterjale.
9. Erikonstruktsioonid
Veekindlad konstruktsioonid: Lainepapist metallkatted või vett blokeerivad pulber/teibid/geelid.
Tulekaitsekonstruktsioon: keraamiline silikoonkumm, vilgukivist teibid või madala suitsuga halogeenivabad (LSZH) materjalid.
Nutikas integratsioon: Mõned kaablid integreerivad temperatuuri mõõtmiseks või side jaoks optilised kiudseadmed.
10. Struktuuri näide (kõrgepinge ühesooneline kaabel)
Vaskjuht → Juhtme varjestus → XLPE isolatsioon → Isolatsioonikilp → Lainepapist metallkilp → PE sisekest → Terastraadist soomus → Väliskest.
11. Kokkuvõte
Toitekaabel on täpselt konstrueeritud süsteemne toode. Materjalide valik ja iga kihi protsesside rakendamine mõjutavad oluliselt kaabli ülekande efektiivsust, kasutusiga ja ohutustaset. Kaasaegne kaablitehnoloogia areneb kõrgemate pingetasemete, suurema läbilaskevõime, suurema töökindluse, suurema intelligentsuse ja parema keskkonnasäästlikkuse suunas.
Postituse aeg: 18. detsember 2025