لماذا مقطع الناقل في كابل الجهد المنخفض وهو على شكل scoter بينما مقطع الناقل دائري في كابل الجهد العالي
في كابلات الجهد المنخفض والمتوسط والعالي، يختلف تصميم مقطع الناقل (موصل الكابل) حسب متطلبات الجهد والحقل الكهربائي لتوفير أداء وكفاءة عالية.
كابلات الجهد العالي والمتوسط
في كابلات الجهد المتوسط والعالي، من الضروري أن يكون الحقل الكهربائي منتظمًا حول الناقل لتجنب الإجهادات الكهربائية الزائدة على العازل، والتي قد تؤدي إلى انهياره. لذلك يُستخدم مقطع دائري للناقل في هذه الكابلات، لأن الشكل الدائري يساعد في توزيع الحقل الكهربائي بشكل متجانس حول الناقل. يحيط بالناقل مادة نصف ناقلة (semi-conducting layer) تضمن الانتقال السلس بين الناقل والعازل وتحسن انتظام الحقل الكهربائي.
الناقل في هذه الكابلات يتكون من مجموعة من الأسلاك الملتوية، ويعتبر هذا الترتيب مفيدًا لتحقيق مرونة ومتانة ميكانيكية، لكن تركيب الأسلاك الملتوية يعني أن السطح لن يكون دائريًا بشكل دقيق. لذلك يتم استخدام المادة النصف ناقلة لتوفير سطح مستمر وتجنب التفاوتات الصغيرة التي قد تؤدي إلى تركيز الحقل الكهربائي في نقاط معينة. يحيط بالعازل أيضًا طبقة نصف ناقلة أخرى قبل الشيلد المعدني، حيث يعمل الناقل والشيلد كقطبين مع العازل بينهما، مشكلين ما يشبه المكثف الذي يوزع الحقل الكهربائي بشكل منتظم بين اللبوسين.
كابلات الجهد المنخفض
في كابلات الجهد المنخفض، لا يمثل الحقل الكهربائي ضغطًا كبيرًا على العازل نظرًا لانخفاض الجهد، وبالتالي ليس هناك حاجة لتحقيق الانتظام الكامل للحقل الكهربائي. ونتيجة لذلك، يمكن اعتماد مقطع ناقل مختلف، مثل المقطع على شكل قطاع دائري (Sector-shaped conductor). هذا الشكل يُستخدم لتقليل القطر الكلي للكابل، مما يجعله أكثر كفاءة من حيث الحجم، ويقلل التكلفة، ويسهل تركيبه. لذا نجد في الكابلات رباعية الناقلات ذات المقاطع الكبيرة، مثل 4×95 مم²، يتم استخدام مقطع القطاع الدائري لهذا الغرض.
ومع ذلك، يمكن أيضًا تصنيع كابلات الجهد المنخفض بمقاطع ناقل دائرية عند الحاجة، وذلك يعتمد على التطبيق ومتطلبات التصميم.
ملخص
- كابلات الجهد العالي والمتوسط: تُستخدم مقاطع دائرية للناقل، وطبقات نصف ناقلة حوله لتوفير حقل كهربائي منتظم وحماية العازل.
- كابلات الجهد المنخفض: يُفضل استخدام مقطع قطاع دائري في الكابلات الكبيرة لتقليل القطر الإجمالي، حيث لا يحتاج الحقل الكهربائي إلى أن يكون منتظمًا بالكامل.
