كابل الجهد المنخفض: حجر الزاوية غير المرئي للحضارة الحديثة

1. التعريف: كابل الجهد المنخفض

كابل الجهد المنخفض ، وفقًا للنظام القياسي المشترك دوليًا للجنة الكهروتقنية الدولية، يحتوي على مستويين من النطاق في تعريفه الفني

مستويات الجهد الأساسية: تعتمد الغالبية العظمى من السيناريوهات الصناعية والمدنية مستويات جهد 0.6/1 كيلو فولت.

نطاق التمديد القياسي: يتم تصنيف الكابلات 1.8/3 كيلو فولت (3.6 كيلو فولت) ضمن التغطية الفنية للمواصفة IEC 60502-1 (1 كيلو فولت و3 كيلو فولت) من حيث معايير التصنيع، وتشترك في هياكل العزل وعمليات الإنتاج المماثلة مع كابلات الجهد المنخفض. بالإضافة إلى ذلك، تختلف تعريفات “الجهد المنخفض” في الرموز الكهربائية عبر المناطق العالمية. يُستخدم عادةً 1000 فولت كحدود؛ في حين أن النظام الأمريكي الشمالي (معايير NEC/UL) يصنف هذه الكابلات تقليديًا عند 600 فولت.

2. الهيكل والتصنيف

كابلات الجهد المنخفض الصناعية ليست أسلاكًا مفردة، ولكنها أنظمة مركبة مصممة بدقة من طبقات متعددة من المواد الوظيفية، كما أن هيكلها وأنظمة تصنيفها صارمة للغاية.

2.1 التحليل الهيكلي

الموصل: الوحدة الأساسية لنقل التيار. عادة ما يعتمد النحاس أو الألومنيوم الملدن. تتمتع الموصلات النحاسية بموصلية عالية ومقاومة للأكسدة؛ وتوفر الموصلات المصنوعة من الألومنيوم مزايا خفيفة الوزن في النقل لمسافات طويلة.

العزل: ملفوفة حول سطح الموصل، وهي مسؤولة عن العزل الكهربائي. تحدد الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمادتها بشكل مباشر الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل المقدرة للكابل والحد الأقصى للسعة.

حشو: وحدة التشكيل الهيكلي. يملأ الفجوات الموجودة في قلب الكابل لضمان مقطع عرضي دائري.

شريط: يثبت الشكل الأساسي، ويعزل الغلاف لمنع الالتصاق، ويضمن استدارة الكابل.

غمد: وحدة حماية البيئة. يعمل كخط دفاع أول، فهو يقاوم الأشعة فوق البنفسجية والرطوبة والوسائط الكيميائية والتآكل المادي.

2.2 التصنيف الشامل

لتلبية متطلبات الامتثال للصناعات المختلفة، نقوم عادةً بتقسيم كابلات الجهد المنخفض من الأبعاد الأربعة التالية:

(1) بواسطة مادة العزل

هذا هو المؤشر الأساسي الذي يحدد معايير أداء الكابل:

XLPE (البولي إيثيلين المتشابك): يعتمد عملية الربط الكيميائي لتشكيل بنية شبكية ثلاثية الأبعاد.

بولي فينيل كلوريد (PVC): مادة بلاستيكية حرارية.

(2) حسب الخصائص الوظيفية

نماذج مشتقة لظروف العمل المعقدة، تعكس قدرات الحماية الخاصة للكابل:

سلسلة الحماية من الحرائق:

مثبط اللهب: ينطفئ ذاتيًا عند الابتعاد عن النار.

مقاوم للحريق: موصل ملفوف بشريط ميكا، يحافظ على مصدر الطاقة أثناء الحريق.

LSZH (منخفض الدخان وخالي من الهالوجين): غير سام ومنخفض الدخان عند الاحتراق، ومناسب للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية.

سلسلة مكافحة الإصابة البيولوجية:

مضاد للنمل الأبيض/القوارض: يحتوي الغلاف على إضافات خاصة أو طبقات حماية مادية، مناسبة للمناطق الاستوائية أو الدفن المباشر.

سلسلة مقاومة الطقس والمواد الكيميائية:

مقاوم للزيت: مناسب لمصانع البتروكيماويات، ويمنع الزيوت المعدنية من انتفاخ الطبقة العازلة.

مقاوم للبرد: غلاف ذو تركيبة خاصة، يحافظ على المرونة دون أن يتشقق في البرد القارس -40°C.

مقاوم للأشعة فوق البنفسجية: غلاف أسود مع إضافة أسود الكربون الخاص لمنع الشيخوخة بسبب التعرض الخارجي.

(3) حسب نوع الدرع

SWA (درع الأسلاك الفولاذية): قوة شد عالية، مناسبة للتركيب الرأسي أو التعليق على مسافة كبيرة.

STA (درع الشريط الفولاذي): قوة ضغط عالية، مناسبة للدفن المباشر تحت الأرض لمنع سحق الصخور.

AWA (درع سلكي من الألومنيوم): مادة غير مغناطيسية، مخصصة للكابلات أحادية النواة للتخلص من خسائر التيار الدوامي.

(4) حسب شكل الموصل

موصل دائري (rm/re): هيكل قياسي، تنوع عالي، مناسب للضغط الطرفي.

موصل القطاع (sm): بالنسبة للكابلات متعددة النواة ذات المقطع العرضي الكبير، فإن الضغط في شكل قطاع يمكن أن يقلل من القطر الخارجي والوزن وتكلفة الغلاف.

3. سيناريوهات التطبيق

مع تصميمات هيكلية متنوعة، تُستخدم كابلات الجهد المنخفض على نطاق واسع في المجالات التالية:

البنية التحتية والبناء:

محطات المطارات ومراكز البيانات والمستشفيات وناطحات السحاب ومترو الأنفاق.

الصناعة والتصنيع:

البتروكيماويات، الصلب المعدني، مصانع الورق، خطوط إنتاج السيارات، أنظمة قيادة السيارات.

الطاقة والمرافق:

شبكات التوزيع الحضرية، وأنظمة إنارة الشوارع، وصالات الأنابيب تحت الأرض، ومحطات معالجة المياه.

الطاقة المتجددة:

مزارع الطاقة الشمسية، مزارع الرياح، محطات تخزين الطاقة.

4. الاتجاهات المستقبلية

الاستدامة: متوافق تمامًا مع لوائح RoHS 3.0 وREACH، والتخلص التدريجي من مثبتات المعادن الثقيلة مثل الرصاص والكادميوم.

الأداء العالي: تقنية الكابلات المبردة بالسائل للتيار العالي تتكيف مع أكوام الشحن الفائق للسيارات الكهربائية (EV).

التحول الرقمي: كابلات ذكية تدمج تقنية RFID أو استشعار الألياف الضوئية لتحقيق إمكانية تتبع دورة الحياة الكاملة ومراقبة الحالة.

5. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س1: هل من الضروري استخدام الهياكل المدرعة للكابلات المدفونة مباشرة؟

موصى به. على الرغم من أنه يمكن دفن الكابلات غير المدرعة مباشرة في قنوات مادية، فإن الكابلات المدرعة SWA/STA توفر تكرارًا ميكانيكيًا إضافيًا، مما يمنع بشكل فعال تلف العزل الناجم عن ترسب الأرض ونمو الجذور والحفر العرضي.

س2: ما هي موثوقية كابلات الموصلات المصنوعة من الألومنيوم؟

تعتبر موصلات الألومنيوم الحديثة المتوافقة مع معايير IEC ناضجة جدًا في الأداء الميكانيكي والكهربائي. في حين أن وجهات النظر التقليدية تحمل مخاوف بشأن مخاطر الزحف عند الوصلات، إلا أنه في الممارسة الهندسية الحديثة، يمكن أن يؤدي استخدام العروات ثنائية المعدن الموحدة إلى تجنب مخاطر التلامس بشكل فعال. نظرًا لأن وزنه لا يتجاوز 50% من الكابلات النحاسية بنفس السعة، فغالبًا ما يُنظر إلى الكابلات المصنوعة من الألومنيوم على أنها الخيار المفضل لتحقيق التوازن بين الفعالية من حيث التكلفة وخفة الوزن.

س3: كيفية التحقق مما إذا كان سمك عزل الكابل يفي بالمعيار؟

تتميز الكابلات ذات المقاطع العرضية المختلفة بسماكات عزل اسمية محددة. يجب أن تضمن المنتجات عالية الجودة تركيز السُمك وتجنب “البقع الرقيقة”، وإلا فمن المحتمل أن يحدث الانهيار تحت التشغيل تحت الحمل العالي.

6. خاتمة

تبدأ سلامة وموثوقية أنظمة الطاقة بالالتزام الصارم بمعايير التصنيع. تلتزم شركة Zhejiang Huapu Cable Co., Ltd. منذ فترة طويلة بالبحث والتطوير وتصنيع الكابلات المختلفة. إذا كانت لديك أسئلة ذات صلة، فلا تتردد في ذلك اتصل بنا في أي وقت.