چرا باید یک کابل زرهی یک هسته ای دور از یک لایه زرهی غیر مغناطیسی استفاده کند؟

در سیستم های انتقال و توزیع قدرت مدرن ، کابل های زرهی یک هسته ای گرد نقش مهمی دارند. از منبع تغذیه تأسیسات صنعتی گرفته تا سیم کشی برقی در ساختمانها ، در همه جا قرار دارد. با این حال ، این نوع کابل در حین کار از پدیده فیزیکی ویژه ای برخوردار است - میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان در هادی باعث ایجاد جریان در لایه زره پوش می شود. این پدیده عمیقاً بر عملکرد و پایداری کابل تأثیر می گذارد و همچنین جهت انتخاب مواد لایه زره پوش را تعیین می کند.

هنگامی که یک جریان از هادی A عبور می کند کابل زرهی یک هسته ای طبق قانون القاء الکترومغناطیسی ، یک میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد می شود. لایه زره پوش ، به عنوان ساختاری که هادی را محکم احاطه کرده است ، به ناچار توسط این میدان مغناطیسی بریده می شود. برای کابل هایی که از مواد مغناطیسی (مانند نوارهای فولادی معمولی) به عنوان لایه های زره ​​پوش استفاده می کنند ، جریان ناشی از یک حلقه بسته در داخل مواد مغناطیسی ، یعنی جریان گرداب تشکیل می شود. این امر به این دلیل است که مواد مغناطیسی دارای هدایت مغناطیسی خوبی هستند و می توانند مسیری با مقاومت کم برای جریان ناشی از آن فراهم کنند ، که باعث تولید جریانهای ادبی می شود.

ظهور جریانهای ادی مجموعه ای از اثرات منفی را به همراه می آورد. مستقیم ترین تجلی این است که لایه زره پوش گرم می شود. طبق قانون ژول ، هنگامی که جریان از یک مقاومت عبور می کند ، گرما ایجاد می کند. هنگامی که جریان ادی در لایه زره جاری جریان می یابد ، مقاومت به لایه زره پوش باعث می شود انرژی الکتریکی به طور مداوم به انرژی حرارتی تبدیل شود و باعث افزایش دمای لایه زره پوش می شود. این پدیده گرمایش نه تنها باعث از بین رفتن غیرقانونی انرژی الکتریکی می شود و باعث کاهش کارایی انتقال نیرو می شود ، بلکه ممکن است مشکلات جدی تری نیز ایجاد کند. هنگامی که دمای لایه زره پوش همچنان افزایش می یابد و از محدوده تحمل طراحی کابل فراتر می رود ، تهدید بزرگی برای عملکرد عایق کابل خواهد بود. در یک محیط با درجه حرارت بالا ، خواص فیزیکی و شیمیایی ماده عایق تغییر می کند و عملکرد عایق کاهش می یابد که ممکن است باعث ایجاد یک گسل مدار کوتاه در داخل کابل شود و بر عملکرد عادی کل سیستم قدرت تأثیر بگذارد. علاوه بر این ، گرمای بیش از حد طولانی مدت باعث افزایش پیری لایه زره پوش و مواد لایه عایق می شود ، عمر خدمات کابل را کوتاه می کند و هزینه های نگهداری و خطرات ایمنی را افزایش می دهد.

به منظور حل موثر این مشکل ، کابلهای زرهی یک هسته ای گرد اغلب از مواد غیر مغناطیسی به عنوان لایه زره پوش استفاده می کنند و نوارهای آلیاژ آلومینیوم از بهترین ها هستند. نوارهای آلیاژ آلومینیوم دارای خواص غیر مغناطیسی هستند که اساساً شرایط تولید جریان های ادی را از بین می برد. از آنجا که هیچ مسیر مغناطیسی در داخل وجود ندارد که بتواند جریان القا شده را برای تشکیل یک حلقه بسته راهنمایی کند ، حتی اگر میدان مغناطیسی در اطراف هادی کابل قوی باشد ، هیچ جریان آشکار در لایه زره پوش کمربند آلیاژ آلومینیوم ایجاد نمی شود ، بنابراین از از دست دادن برق و یک سری از گسل های بالقوه ناشی از گرمایش جریان اجتناب می شود.

در عین حال ، کمربند آلیاژ آلومینیوم دارای خواص مکانیکی بسیار خوبی است و می تواند محافظت قابل اعتماد برای کابل ارائه دهد. آلیاژ آلومینیوم پس از فرمول خاص آلیاژ و فناوری پردازش از استحکام بالا و انعطاف پذیری خوبی برخوردار است. استحکام آن برای مقاومت در برابر نیروهای خارجی مانند کشیدن و اکستروژن که ممکن است در طی فرآیند تخمگذار کابل با آن روبرو شود ، کافی است ، از تغییر شکل و پارگی لایه زره پوش جلوگیری می کند و سپس از هادی داخلی و لایه عایق از آسیب محافظت می کند. انعطاف پذیری باعث می شود خم شدن و باد کابل در حین نصب ، سازگاری با محیط های مختلف سیم کشی پیچیده باشد و به دلیل خم شدن بیش از حد به لایه زره یا ساختار داخلی آسیب نرساند. این خاصیت مکانیکی خوب تضمین می کند که کابل زرهی یک هسته ای گرد می تواند در سناریوهای مختلف کاربردی پایدار عمل کند و ضمانت کاملی برای انتقال برق فراهم می کند.

در کاربردهای عملی ، چه در سناریوهای تولید صنعتی با نیازهای بسیار زیاد برای ثبات منبع تغذیه یا در زمینه های ساخت و ساز مدنی با استانداردهای سخت برای ایمنی و عمر ، کابل های زرهی یک هسته ای گرد با استفاده از مواد غیر مغناطیسی مانند نوارهای آلیاژ آلومینیوم به عنوان لایه های زرهی مزایای قابل توجهی را نشان داده اند. این امر نه تنها عملکرد کارآمد و پایدار سیستم برق را تضمین می کند ، قطع برق ناشی از خرابی کابل را کاهش می دهد ، بلکه هزینه های عملیاتی و نگهداری طولانی مدت را نیز کاهش می دهد و نیازهای جامعه مدرن را برای قابلیت اطمینان و اقتصاد زیرساخت های برق کاهش می دهد .