Osnovna struktura napajalnega kabla je zasnovana v plasteh, pri čemer vsaka plast opravlja specifične funkcije za zagotavljanje varnega, učinkovitega in zanesljivega prenosa električne energije od vira proizvodnje energije do končnega uporabnika. Ta modularna zasnova omogoča, da se kabli prilagodijo različnim zahtevam, od nizkonapetostne distribucije do ultravisokonapetostnega prenosa, ter da prenesejo mehanske, kemične in okoljske obremenitve med namestitvijo in dolgotrajnim delovanjem.
Podrobna struktura in funkcije so naslednje:
1. Vodnik (prevodno jedro)
Funkcija: Služi kot osrednji kanal za prenos električne energije, prevajanje toka in določanje nosilnosti toka in prevodnosti kabla.
Materiali in postopki: Običajno so izdelani iz visoko prevodnega žarjenega bakra (nizka upornost, dobra fleksibilnost) ali trdo vlečenih aluminijastih vodnikov. Za uravnoteženje fleksibilnosti in trdnosti so vodniki pogosto oblikovani z rednim sukanjem več tankih žic. Njihove oblike prečnega prereza so optimizirane tako, da tesno zapolnijo izolacijski prostor in izboljšajo odvajanje toplote.
2. Zaščitne plasti
Funkcija: Ta par polprevodniških plasti tvori »izenačevalni sistem«, ki je ključnega pomena za zagotavljanje enakomerne porazdelitve električnega polja v srednje- in visokonapetostnih kablih.
Zaščita prevodnika: Tesno iztisnjena na površino prevodnika zapolni mikroskopske nepravilnosti in reže znotraj nasedlega prevodnika, s čimer prepreči koronsko razelektritev in lokalno električno drevesasto strukturo.
Izolacijski ščit: Tesno nameščen na zunanjo površino izolacijske plasti, izenačuje električno polje in zagotavlja gladek prehod na zunanjo kovinsko zaščitno plast.
Material: Oba sta zamrežljiva polprevodniška materiala z volumsko upornostjo, ki je običajno nadzorovana v območju od 10² do 10⁵ Ω·cm.
3. Izolacijska plast
Funkcija: Zagotavlja električno izolacijo, prenese obratovalno napetost in prenapetosti, da prepreči okvaro ali puščanje.
Materiali: Glavni material jeZamreženi polietilen (XLPE)Etilen propilenski kavčuk (EPR) se uporablja za srednjenapetostne in visokofleksibilne aplikacije. Polivinilklorid (PVC) se pretežno uporablja v nizkonapetostnih distribucijskih omrežjih.
4. Kovinska zaščitna plast
Funkcija: Zagotavlja pot za kratkostični tok, elektromagnetno zaščito in ozemljitveno zaščito.
Obrazci:Bakreni trakzaščita, zaščita iz bakrene žice ali valoviti kovinski plašči (ki zagotavljajo tudi funkcijo radialne vodne zapore).
5. Polnilna plast
Funkcija: Zapolnjuje praznine v večjedrnih kablih za ohranjanje strukturne stabilnosti ter zagotavlja dodatno blaženje in zaščito pred vlago.
Material: Nehigroskopski materiali, kot so vrvi iz polipropilena (PP) ali vodoodporne vrvi.
6. Notranji plašč
Funkcija: Ščiti kovinsko zaščitno plast pred korozijo in zagotavlja predhodno radialno vodo in vlago.
Materiali: Plašč iz ekstrudiranega polietilena (PE) ali polivinilklorida (PVC). Za aplikacije, ki zahtevajo dobro vodoodpornost, se pogosto uporabljajo plašči iz laminiranega aluminija in polietilena.
7. Oklepna plast
Funkcija: Zagotavlja mehansko zaščito pred zmečkanjem med neposrednim zakopom, vlečenjem med namestitvijo in napetostjo med polaganjem v podmornici.
Vrste: Jeklena trakasta oklepna plošča (predvsem za tlačno odpornost) ali jeklena žična oklepna plošča (za natezno trdnost).
8. Zunanji plašč
Funkcija: Zunanja zaščitna plast, odporna proti koroziji v okolju.
Material: PVC ali PE material za plašč, z možnostjo razvoja posebnih materialov za plašč, ki so negorljivi, brez halogenov in z nizko stopnjo dimljenja.
9. Posebne konstrukcije
Hidroizolacijska konstrukcija: Valovite kovinske obloge ali prah/trakovi/geli za zadrževanje vode.
Protipožarna konstrukcija: Keramifikabilna silikonska guma, sljudni trakovi ali materiali z nizko vsebnostjo dima in nič halogena (LSZH).
Pametna integracija: Nekateri kabli imajo vgrajene optične vlaknene enote za merjenje temperature ali komunikacijo.
10. Primer strukture (visokonapetostni enožilni kabel)
Bakreni vodnik → Oklop vodnika → Izolacija iz XLPE → Izolacijski ščit → Valoviti kovinski ščit → Notranji plašč iz PE → Oklep iz jeklene žice → Zunanji plašč.
11. Povzetek
Napajalni kabel je natančno zasnovan sistemski izdelek. Izbira materialov in izvedba postopkov za vsako plast močno vplivata na učinkovitost prenosa, življenjsko dobo in raven varnosti kabla. Sodobna kabelska tehnologija se razvija v smeri višjih napetostnih nivojev, večje zmogljivosti, večje zanesljivosti, večje inteligence in izboljšane okoljske trajnosti.
Čas objave: 18. dec. 2025