Structura de bază a unui cablu de alimentare este proiectată în straturi, fiecare strat îndeplinind funcții specifice pentru a asigura transmiterea sigură, eficientă și fiabilă a energiei electrice de la sursa de generare a energiei la utilizatorul final. Acest design modular permite cablurilor să se adapteze la diverse cerințe, de la distribuția de joasă tensiune la transmisia de ultra-înaltă tensiune, și să reziste la solicitări mecanice, chimice și de mediu în timpul instalării și funcționării pe termen lung.
Structura și funcțiile detaliate sunt următoarele:
1. Conductor (miez conductiv)
Funcție: Servește ca și canal central pentru transmiterea energiei electrice, transportul curentului și determinarea capacității de transport a curentului și a eficienței conductivității cablului.
Materiale și procese: De obicei, fabricate din cupru recopt cu conductivitate ridicată (rezistivitate scăzută, flexibilitate bună) sau conductori din aluminiu tras dur. Pentru a echilibra flexibilitatea și rezistența, conductorii sunt adesea formați prin torsionarea regulată a mai multor fire fine. Formele secțiunii lor transversale sunt optimizate pentru a umple strâns spațiul izolației și a îmbunătăți disiparea căldurii.
2. Straturi de ecranare
Funcție: Această pereche de straturi semiconductoare formează un „sistem de egalizare”, crucial pentru asigurarea distribuției uniforme a câmpului electric în cablurile de medie și înaltă tensiune.
Ecran conductor: Extrudat strâns pe suprafața conductorului, umple neregularitățile microscopice și interstițiile din conductorul lițat, prevenind descărcarea corona și arborescerea electrică locală.
Ecran izolator: Montat strâns pe suprafața exterioară a stratului izolator, uniformizează câmpul electric și asigură o tranziție lină către stratul exterior metalic de ecranare.
Material: Ambele sunt materiale semiconductoare reticulabile, cu rezistivitate volumică controlată de obicei în intervalul 10² - 10⁵ Ω·cm.
3. Strat de izolație
Funcție: Asigură izolație electrică, rezistând la tensiunea de funcționare și supratensiuni pentru a preveni defecțiunile sau scurgerile.
Materiale: Materialul principal estePolietilenă reticulată (XLPE)Cauciucul etilen propilenic (EPR) este utilizat pentru aplicații de medie tensiune și înaltă flexibilitate. Clorura de polivinil (PVC) este utilizată predominant în rețelele de distribuție de joasă tensiune.
4. Strat metalic de protecție
Funcție: Oferă o cale pentru curentul de defect, ecranare electromagnetică și protecție la împământare.
Formulare:Bandă de cupruecranare, ecranare din împletitură de sârmă de cupru sau teci metalice ondulate (care oferă și o funcție de barieră radială la apă).
5. Strat de umplere
Funcție: Umple golurile din cablurile multifilare pentru a menține stabilitatea structurală și oferă amortizare auxiliară și protecție împotriva umezelii.
Material: Materiale nehigroscopice, cum ar fi șnur de rupere din polipropilenă (PP) sau frânghii care blochează apa.
6. Teacă interioară
Funcție: Protejează stratul metalic de protecție împotriva coroziunii și oferă o barieră radială preliminară împotriva apei și umidității.
Materiale: Teci din polietilenă extrudată (PE) sau clorură de polivinil (PVC). Pentru aplicațiile care necesită o bună performanță de blocare a apei, se utilizează adesea teci laminate din aluminiu-polietilenă.
7. Strat de armură
Funcție: Oferă protecție mecanică împotriva strivirii în timpul îngropării directe, a tragerii în timpul instalării și a tensiunii în timpul pozării submarine.
Tipuri: Armătură din bandă de oțel (în principal pentru rezistență la compresiune) sau armătură din sârmă de oțel (pentru rezistență la tracțiune).
8. Teacă exterioară
Funcție: Stratul exterior de protecție, rezistent la coroziunea din mediu.
Material: Material de manta din PVC sau PE, cu posibilitatea dezvoltării de materiale speciale de manta ignifuge, fără halogeni și cu emisii reduse de fum.
9. Construcții speciale
Structură de impermeabilizare: Teci metalice ondulate sau pulbere/benzi/geluri hidroizolatoare.
Structură de protecție la foc: cauciuc siliconic ceramificabil, benzi de mică sau materiale cu emisii reduse de fum și zero halogeni (LSZH).
Integrare inteligentă: Unele cabluri integrează unități de fibră optică pentru măsurarea temperaturii sau comunicare.
10. Exemplu de structură (cablu monofilar de înaltă tensiune)
Conductor de cupru → Ecran conductor → Izolație XLPE → Ecran izolator → Ecran metalic ondulat → Teacă interioară PE → Armură din sârmă de oțel → Teacă exterioară.
11. Rezumat
Un cablu de alimentare este un produs de sistem proiectat cu precizie. Selecția materialelor și implementarea proceselor pentru fiecare strat influențează profund eficiența transmisiei, durata de viață și nivelul de siguranță al cablului. Tehnologia modernă a cablurilor se dezvoltă către niveluri de tensiune mai ridicate, o capacitate mai mare, o fiabilitate mai mare, o inteligență sporită și o sustenabilitate ecologică sporită.
Data publicării: 18 decembrie 2025