لماذا يجب أن يستخدم كبل مدرع مستدير أحادي النواة طبقة درع غير مغناطيسية؟

في أنظمة نقل الطاقة والتوزيع الحديثة ، تلعب الكابلات المدرعة المستديرة ذات النواة أحادية النواة دورًا مهمًا. من مصدر الطاقة للمرافق الصناعية إلى الأسلاك الكهربائية في المباني ، فهو في كل مكان. ومع ذلك ، فإن هذا النوع من الكابل له ظاهرة مادية خاصة أثناء التشغيل - فإن المجال المغناطيسي الناتج عن التيار في الموصل سيحفز التيار في طبقة الدروع. تؤثر هذه الظاهرة بشكل عميق على أداء واستقرار الكبل ويحدد أيضًا اتجاه اختيار مادة طبقة الدروع.

عندما يمر التيار من خلال موصل أ كابل مدرع مستدير واحد ، وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي ، سيتم إنشاء مجال مغناطيسي حوله. سيتم قطع طبقة الدروع ، كهيكل يحيط بإحكام الموصل ، حتماً بواسطة هذا المجال المغناطيسي. بالنسبة للكابلات التي تستخدم المواد المغناطيسية (مثل شرائط الصلب العادية) كطبقات درع ، فإن التيار المستحث سيشكل حلقة مغلقة داخل المادة المغناطيسية ، أي تيار الدوامة. وذلك لأن المادة المغناطيسية لها توصيل مغناطيسي جيد ويمكن أن توفر مسارًا منخفض المقاومة للتيار المستحث ، والذي يعزز توليد التيارات الدوامة.

ظهور تيارات الدوامة يجلب سلسلة من الآثار السلبية. المظهر الأكثر مباشرة هو أن طبقة الدروع تتراجع. وفقًا لقانون جول ، عندما يمر التيار عبر المقاوم ، فإنه سيولد الحرارة. عندما يتدفق تيار الدوامة في طبقة الدروع ، فإن مقاومة طبقة الدروع نفسها تتسبب في تحويل الطاقة الكهربائية بشكل مستمر إلى طاقة حرارية ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة طبقة الدروع. لا تسبب ظاهرة التدفئة هذه فقط فقدان الطاقة الكهربائية غير المبررة وتقلل من كفاءة انتقال الطاقة ، بل قد تسبب أيضًا مشاكل أكثر خطورة. عندما تستمر درجة حرارة طبقة الدروع في الارتفاع وتتجاوز نطاق التسامح في تصميم الكابلات ، فإنها ستشكل تهديدًا كبيرًا لأداء العزل للكابل. في بيئة عالية من درجة الحرارة ، ستتغير الخواص الفيزيائية والكيميائية للمادة العازلة ، وسوف ينخفض ​​أداء العزل ، مما قد يتسبب في حدوث خطأ في الدائرة القصيرة داخل الكبل ويؤثر على التشغيل الطبيعي لنظام الطاقة بأكمله. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ارتفاع درجة الحرارة على المدى الطويل سيسرع شيخوخة طبقة الدروع ومواد طبقة العزل ، ويقصر عمر خدمة الكابل ، وزيادة تكاليف الصيانة ومخاطر السلامة.

من أجل حل هذه المشكلة بفعالية ، غالبًا ما تستخدم الكابلات المدرعة ذات النواة أحادية النواة مواد غير مغناطيسية كطبقة درع ، وشرائط سبيكة الألومنيوم هي من بين الأفضل. تحتوي شرائط سبيكة الألمنيوم على خصائص غير مغناطيسية ، والتي تقضي بشكل أساسي على شروط توليد التيارات الدوامة. نظرًا لعدم وجود مسار مغناطيسي داخل يمكنه توجيه التيار المستحث لتشكيل حلقة مغلقة ، حتى لو كان المجال المغناطيسي حول موصل الكبل قويًا ، فلن يتم إنشاء تيار دوامة واضح في طبقة درع حزام سبيكة الألومنيوم ، وبالتالي تجنب فقدان الطاقة وسلسلة من الأخطاء المحتملة التي تسببها تسخين تيار إدي.

في الوقت نفسه ، يحتوي حزام سبيكة الألمنيوم على خصائص ميكانيكية ممتازة ويمكن أن يوفر حماية موثوقة للكابل. سبيكة الألومنيوم تتمتع بقوة عالية ومرونة جيدة بعد صيغة سبيكة خاصة وتقنية المعالجة. قوتها كافية لمقاومة القوى الخارجية مثل السحب والبثق التي يمكن مواجهتها أثناء عملية وضع الكابل ، وتمنع طبقة الدروع من التشوه والتمزق ، ثم حماية الموصل الداخلي وطبقة العزل من التلف. تجعل المرونة من السهل ثني الكبل ورياحه أثناء التثبيت ، والتكيف مع بيئات الأسلاك المعقدة المختلفة ، ولن يتسبب في تلف طبقة الدروع أو الهيكل الداخلي بسبب الانحناء المفرط. تضمن هذه الخاصية الميكانيكية الجيدة أن يعمل الكابل المدرع المستدير أحادي النواة بشكل ثابت في سيناريوهات التطبيق المختلفة ، مما يوفر ضمانًا قويًا لنقل الطاقة.

في التطبيقات العملية ، سواء في سيناريوهات الإنتاج الصناعي مع متطلبات عالية للغاية لاستقرار إمدادات الطاقة أو في مجالات البناء المدني مع معايير صارمة لحياة السلامة والخدمة ، فإن الكابلات المدرعة المستديرة أحادية النواة باستخدام مواد غير مغناطيسية مثل شرائط سبيكة الألومنيوم حيث أظهرت طبقات الدروع مزايا كبيرة. إنه لا يضمن فقط التشغيل الفعال والمستقر لنظام الطاقة ، ويقلل من انقطاع التيار الكهربائي الناجم عن فشل الكابلات ، ولكنه يقلل أيضًا من تكاليف التشغيل والصيانة على المدى الطويل ، وتلبية متطلبات المجتمع الحديث من أجل موثوقية واقتصاد البنية التحتية للسلطة.