Galvenās kabeļa sastāvdaļas

Kabelis ir elektropārvades ierīce, kas precīzi samontēta no vairākiem komponentiem. Tās galvenās sastāvdaļas var iedalīt četros galvenajos moduļos: vadītājs, izolācijas slānis, ekranēšanas slānis un apvalka slānis. Dažos īpašos kabeļos var būt arī pildījuma slānis vai pastiprinoša struktūra. Tālāk sniegta detalizēta katras daļas analīze no funkcionālā un tehniskā viedokļa:

Vadītāja slānis: strāvas pārvades kodols
Vadītājs ir kabeļa "asinsvads", kas atbild par elektriskās enerģijas vai signālu pārraidi. Parastie materiāli ir varš, alumīnijs un sakausējumi. Vara vadītāji to augstās vadītspējas (apmēram 58 MS/m) un spēcīgās oksidācijas pretestības dēļ veido vairāk nekā 80% no tirgus daļas, īpaši piemēroti augstsprieguma un augstfrekvences lietojumiem; alumīnija vadus to zemo izmaksu (apmēram 1/3 vara) un vieglā svara (blīvums ir 30% vara) dēļ galvenokārt izmanto gaisvadu līnijās vai vidēja un zema sprieguma sadalē. Vadītāju konstrukcijas ir sadalītas cietos un savītajos veidos. Vadi, kas atrodas vairāku tievu vadu spirālveida tinumā, var uzlabot elastību (lieces rādiusu var samazināt līdz 6 reizēm par diametru) un samazināt ādas efektu (strāvas koncentrācija uz virsmas augstas frekvences pārraides laikā).

Izolācijas slānis: elektriskās drošības šķērslis
Izolācijas slānim vienlaikus jāatbilst augsta sprieguma pretestības (parasti lielāka vai vienāda ar 3 reizēm par nominālo spriegumu), zemu dielektrisko zudumu (tanδ mazāku vai vienādu ar 0,01%) un novecošanās pretestības (nav plaisāšanas pēc 720 stundām 158 grādu temperatūrā). Parastie materiāli ietver:

• Polivinilhlorīds (PVC): zemas izmaksas (aptuveni 2 juaņas/metrs), temperatūras diapazons -15 grādi ~ 70 grādi, galvenokārt izmanto iekštelpu zemsprieguma vadiem;
• Šķērssavienots polietilēns (XLPE): temperatūras izturība līdz 90° ~ 125°, dielektriskā izturība palielināta par 30%, un tā ir galvenā izvēle augstsprieguma kabeļiem (virs 110 kV);
• Silikona gumija: temperatūras izturība -60 grādi ~ 200 grādi, lieliska elastība, bieži izmanto mobilajās iekārtās, piemēram, aviācijā un medicīnas ierīcēs.

Aizsargājošais slānis: signāla tīrības sargs
Ekranēšanas slānis samazina traucējumus, izmantojot elektromagnētisko izolāciju, un ir sadalīts metāla folijas ekranējumā (alumīnija folija/vara folija, vājināšanās, kas ir lielāka vai vienāda ar 40 dB) un metāla pīts ekranējums (vara stieples pinums, pārklājuma līmenis ir lielāks vai vienāds ar 85%). Datu kabeļos (piemēram, CAT6) dubultā ekranēšana (alumīnija folija + pinums) var samazināt šķērsrunu līdz 0,1%; strāvas kabeļos tērauda lentes bruņas (biezums 0,5–1,2 mm) var gan aizsargāt pret elektromagnētiskajiem laukiem, gan uzlabot mehānisko aizsardzību (spiedes izturība ir lielāka vai vienāda ar 10 N/mm²).