Glavne komponente kabela

Kabel je uređaj za prijenos električne energije precizno sastavljen od više komponenti. Njegove osnovne komponente mogu se podijeliti u četiri glavna modula: vodič, izolacijski sloj, zaštitni sloj i sloj plašta. Neki posebni kabeli također mogu sadržavati sloj za punjenje ili strukturu za pojačanje. Slijedi detaljna analiza svakog dijela iz funkcionalne i tehničke perspektive:

Sloj vodiča: jezgra prijenosa struje
Vodič je "krvna žila" kabela, odgovorna za prijenos električne energije ili signala. Uobičajeni materijali uključuju bakar, aluminij i legure. Bakreni vodiči, zbog svoje visoke vodljivosti (približno 58 MS/m) i jake otpornosti na oksidaciju, čine preko 80% tržišnog udjela, posebno su pogodni za visoko-naponske i visoko-frekventne primjene; aluminijski vodiči, zbog niske cijene (oko 1/3 bakra) i male težine (gustoća je 30% bakra), uglavnom se koriste u nadzemnim vodovima ili distribuciji srednjeg i niskog-napona. Strukture vodiča dijele se na čvrste i višežilne. Višestruki vodiči pomoću spiralnog namotaja višestrukih tankih žica mogu poboljšati fleksibilnost (radijus savijanja može se smanjiti na 6 puta veći od promjera) i smanjiti skin efekt (koncentracija struje na površini tijekom visoko-frekventnog prijenosa).

Izolacijski sloj: prepreka za električnu sigurnost
Izolacijski sloj mora istovremeno zadovoljiti karakteristike otpornosti na visoki napon (obično Veći ili jednak 3 puta nazivnog napona), niskog dielektričnog gubitka (tanδ Manji ili jednak 0,01%) i otpornosti na starenje (bez pucanja nakon 720 sati na 158 stupnjeva). Uobičajeni materijali uključuju:

• Polivinil klorid (PVC): niska cijena (otprilike 2 yuana/metar), raspon temperature -15 stupnjeva ~70 stupnjeva, uglavnom se koristi za unutarnje niskonaponske instalacije;
• Umreženi polietilen (XLPE): Otpornost na temperaturu do 90 stupnjeva ~125 stupnjeva, dielektrična čvrstoća povećana za 30%, i glavni je izbor za visoko{4}}naponske kabele (iznad 110 kV);
• Silikonska guma: Otpornost na temperaturu -60 stupnjeva ~200 stupnjeva, izvrsna fleksibilnost, često se koristi u mobilnoj opremi kao što su zrakoplovstvo i medicinski uređaji.

Zaštitni sloj: čuvar čistoće signala
Zaštitni sloj smanjuje smetnje putem elektromagnetske izolacije i dijeli se na zaštitu od metalne folije (aluminijska folija/bakrena folija, prigušenje veće od ili jednako 40dB) i zaštitu od metalne pletenice (pletenje bakrene žice, stopa pokrivenosti veća od ili jednaka 85%). U podatkovnim kabelima (kao što je CAT6), dvostruka zaštita (aluminijska folija + pletenica) može smanjiti preslušavanje na ispod 0,1%; u energetskim kabelima, oklop od čelične trake (debljine 0,5 mm~1,2 mm) može zaštititi od elektromagnetskih polja i poboljšati mehaničku zaštitu (čvrstoća na pritisak veća ili jednaka 10N/mm²).