ساختمان داخلی کابل قدرت 

اجزای تشکیل دهنده ی کابل ها

بخش های مختلف تشکیل دهنده ی سیم و کابل با توجه به نیاز مشتری، نوع کاربرد،سطح ولتاژ و ...در انواع کابل اعم از پرتودور،ابزار دقیق،قدرت و...متغیر است.

اجزای داخلی کابلهای قدرت 

1. هادی 
2. عایق 
3. اسکرین 
4. عایق 
5. اسکرین عایق 
6. پرکننده یا فیلر 
7. نوار نیمه هادی کاغذی 
8. شیلد هادی یا شیلد 
9. لایه ی زیرین یا غلاف داخلی 
10. آرمور 
11. غلاف بیرونی 

1- لایه اول : هادی / Conductor  همان طور که می دانید اجسام از نظر رسانایی به سه دسته تقسیم می شوند:رسانا،نیمه رسانا،عایق.اجسام رسانا هدایت الکتریکی و گرمایی خوبی دارند، هدایت الکتریکی اجسام نیمه رسانادر طول شرایط متفاوتی تغییر می کند، از جمله ی  این شرایط ناخالصی، دما و نور می باشد.اجسام عایق نیز هدایت الکتریکی کمی دارد.هدایت الکتریکی اجسام وابسته به مقاومت ویژه،شکاف باند انرژی و الکترون های آزاد می باشد.برعهده دارد. هادی معمولا از جنس مس یا آلمینیوم تابانده شده ( Stranded ) می باشد مس دارای وزن بیشتر ( در هر متر ) و هدایت الکتریکی بالاتری نسبت به آلومینیوم می باشد. علاوه بر موارد یاد شده برای عبور یک جریان یکسان از کابل آلمینیوم، سطح مقطع کابل آلمینیوم باید در حدود 1.6 برابر بیشتر از کابل مسی جهت عبور همان مقدار جریان باشد. موارد یاد شده باعث کاهش میزان قیمت کابل آلمینیومی نسبت به کابل مسی ( برای عبور یک جریان ثابت ) خواهد شد. با این وجود به دلیل پاره ای از موارد، هنوز هم استفاده از کابل های مسی با اقبال بیشتری از سوی خریداران و صنایع همراه است. 

2- لایه دوم : اسکرین هادی / Conductor Screen اسکرین هادی یک نوار نیمه رسانا می باشد، که برای حفظ یک میدان الکتریکی یکنواخت و به حداقل رساندن تنش های الکترواستاتیک در کابل های MV و HV مورد استفاده قرار می گیرد. با قرارگیری این لایه روی سطح هادی های استرند شده ، فضاهای خالی، بین قسمت هایی از کابل و عایق آن از بین رفته و در نتیجه، فضایی صاف و مسطح بین هادی و عایق ایجاد می گردد. بدین وسیله میدان الکتریکی در این ناحیه به حالت یکنواخت در آمده و از جرقه های الکتریکی ناخواسته جلوگیری خواهد شد.

3- لایه سوم : عایق / Insulation جهت ایزوله شدن هادی کابل و عدم انتقال جریان الکتریکی و نشتی آن، از مواد عایقی نظیر PVC و XLPE ( به طور معمول ) برای ناحیه عایقی در کابل استفاده می شود. PVC متداول ترین عایق در بین خریداران و تولید کنندگان کابل ( به خصوص در رنج ولتاژ های پایین ) می باشد. در مقال XLPE بیشتر در کابل های فشار متوسط و فشار قوی کاربرد دارد. این عایق در قیاس با PVC ، مقاومت عایقی بالاتر، طول عمر بیشتر و قدرت تحمل درجه حرارت های بالاتر را دارد، همچنین به موارد فوق می توان، تحمل بیشتر در برابر مواد شیمیایی را اضافه نمود. اما از آنجایی که انعطاف پذیری (خم شدن) XLPE کمتر و قیمت بیشتری نسبت به PVC دارد، استفاده از آن در سطوح ولتاژ پایین (LV) با اقبال کمتری نسبت به PVC رو به رو می باشد. این لایه به طور معمول در کابل های فشار ضعیف دومین لایه ( اولین لایه بعد از هادی ) در ساختار کابل خواهد بود.

4- لایه چهارم : اسکرین عایق / Insulation Screen جنس این عایق به مانند مورد گفته شده در بخش دو از جنس مواد نیمه رسانا بوده و عملکردی مشابه مورد گفته شده در بخش دو را دارد. (معمولا در ساختار کابل های ولتاژ متوسط MV و ولتاژ بالا HV از این لایه استفاده می گردد.) در کابلهایی که فاقد نوار نیمه‌هادی کاغذی هستند، این لایه به طور مستقیم با شیلد در ارتباط است. از سوی دیگر اگر کابل‌ها دارای نوار نیمه‌هادی کاغذی باشند، این اتصال از طریق نوار نیمه‌هادی برقرار می‌شود.

5- لایه پنجم : فیلر یا پرکننده / Filler این بخش را نمی توان به عنوان یک لایه در ساختار کابل نام گذاری کرد اما با توجه به نام گذاری های قبلی و از آنجایی که معمولا استفاده از آن بعد از لایه های زیرین یاد شده در قبل است، در این بخش قرار گرفته است. معمولا جهت یکنواخت کردن کابل های چند رشته (Multi Core) پس از قرار گیری چند رشته از سیم ها در کنار هم، برای فراهم کردن لایه ای یکنواخت روی آن ها فضای خالی بین رشته سیم ها با مواد پلیمری نرمی به نام فیلر یا پرکننده پر می شود.

6- لایه ششم : نیمه‌هادی کاغذی این لایه از کابل ساختاری نوار مانند دارد. این نوار از جنس کاغذ موج دار یا الیاف بافته شده است و به دو دلیل در کابل های فشار متوسط و فشار قوی در ساختار کابل مورد مصرف قرار می‌گیرد: (معمولا در این سطوح در ساختار کابل از آن ها استفاده می گردد.) ایجاد اتصال الکتریکی هادی های شیلد به لایه اسکرین عایق حفاظت لایه اسکرین عایق از تماس مستقیم با رشته‌های اسکرین و جلوگیری از صدمه زدن سیم‌های شیلد به لایه اسکرین عایق مخصوصاً در زمان وقوع اتصال کوتاه ( در صورت وقوع اتصال کوتاه، جریان زیادی از لایه شیلد عبور می‌کند که در اثر عبور این جریان، لایه شیلد افزایش دمای چشمگیری خواهد داشت و در نتیجه احتمال فرورفتگی شیلد در لایه نیمه‌هادی افزایش می یابد). نوار نیمه‌هادی کاغذی به صورت مارپیچ طور بر روی لایه نیمه هادی قبل از خود قرار می‌گیرد.

7-لایه هفتم : شیت هادی یا شیلد (غلاف) / Conductor Sheath or Shield غلاف یا سپر رسانا، که به علت تلفظ انگلیسی آن به شیلد یا شیت هادی معروف است، معمولا بصورت نواری از مس یا گاه آلیاژ سرب به عنوان سپری در برابر امواج الکترومغناطیس کابل تعبیه می گردد. علاوه بر مورد فوق، این لایه مسیری جهت عبور جریان های خطا و نشتی در کابل می باشد. 

8- لایه هشتم : لایه زیرین / Bedding or Inner Sheath این لایه معمولا از جنس مواد ترموپلاستیک (مثل PVC) و یا ترموستینگ ها (مثل CSP) می باشد. بدینگ جهت باندل کردن لایه های قبل از خود (یکپارچه نگه داشتن) و فراهم کردن بستری مناسب برای قرارگیری زره ها (آرمور یا Armour) روی لایه شیت هادی (غلاف) یا شیلد (Conductor sheath or shield) می باشد. از دیگر کاربردهای این لایه می توان به حفاظت لایه زیر خود  در برابر خوردگی و هچنین حفاظت آن لایه از آسیب های مکانیکی آرمور و یا شیلد نام برد. جنس این لایه معمولا با جنس لایه نهایی (ژاکت) یکسان است. 

9- لایه نهم : زره یا آرمور / Armour این بخش از کابل جهت حفاظت مکانیکی بخش های زیرین به هم پیوسته در کابل می باشد و برای حفاظت بیشتر از کابل ها از آرمورها استفاده می شود. شاید با این کار روکش اولیه کابل آسیب ببیند، اما نیروهای تاسیساتی با مشاهده مقاومت زمین یا دیدن رشته های آرمور خارج شده بر اثر برخورد بیل یا پیکور از محل بهره برداری، از ادامه فعالیت جلوگیری کرده و جهت ترمیم کابل مورد نظر اقدام نمایند. با این کار احتمال قطعی برق در خطوط مورد نظر بر اثر صدمات مکانیکی به حداقل مقدار خود می رسد. در بیشتر مواقع جهت این کار از سیم فولادی و یا تابانده شده (Stranded) استفاده می شود. در مواردی که معمولا آرمور از جنس استیل (فولاد یا steel) اجازه استفاده نداشته و یا محدود شده باشد، از فسفر، برنز، مس قلع اندود و یا مواردی دیگر در ساختار کابل استفاده خواهد شد.

10- لایه دهم : شیت بیرونی یا ژاکت Outer Sheath or Jacket

این لایه که لایه نهایی کابل و معمولا از جنس ترکیبات PVC یا CSP می باشد، جهت حفاظت مکانیکی، حفاظت در برابر آب و هوا (گرما، بارندگی) و حفاظت شیمیایی و الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. در این لایه معمولا از جنس مورد استفاده شده در لایه زیرین ( Bedding ) در ساختار کابل، استفاده می شود. ( جنس این دو لایه در ساختار کابل معمولا یکسان است. ) 

توجه:هرگونه کپی برداری از مقاله با ذکر منبع و ارائه ی لینک مقاله بلامانع است.