وارد هر تونل کابلی، ترانشه کابلی یا تونل برقی شوید، متوجه چیز عجیبی خواهید شد. کابل های برق سنگین مانند سیم های گیتار به طور مستقیم کشیده نمی شوند. درعوض، آنها از روشی ملایم و عمدی پیروی می کنندمنحنی S- تقریباً شبیه مار.
برای چشمی که آموزش ندیده، این یک نصب تنبل یا هدر دادن مس گران قیمت به نظر می رسد. اما برای یک مهندس کابل، این منحنی ها در کلاس اصلی هستندمکانیک حرارتی و قابلیت اطمینان طولانی مدت.
اگر تا به حال فکر کرده اید که چرا نصاب ها فقط کابل ها را محکم و مستقیم نمی کشند، در اینجا حقیقت مهندسی پشت "مار" وجود دارد.
1. نیروی نامرئی: گرما باعث رشد کابل ها می شود
هنگامی که الکتریسیته از یک هادی عبور می کند، گرما تولید می کند. با گرم شدن هسته مسی یا آلومینیومی، منبسط می شود. هنگامی که بار کاهش می یابد یا دمای محیط سرد می شود، منقبض می شود.
برای یک کابل کوتاه (مانند کابلی که در دیوار شما قرار دارد)، این تغییر میکروسکوپی است. اما برای یککابل برق راه دوربا دویدن صدها یا هزاران متر زیر زمین، این انبساط های کوچک جمع می شوند.
اگر کابل کاملاً مستقیم کشیده شده و در هر دو انتها ثابت شود، وقتی منبسط می شود جایی برای رفتن ندارد. نتیجه؟تنش مکانیکی محوری عظیمکابل یا کمانش می‌کند، به عایق داخلی خود آسیب می‌رساند یا خود را از بند انتهایی جدا می‌کند.
2. راه حل "مار": دادن اتاق کابل برای تنفس
اینجاست کهتخمگذار سرپانتین (蛇形敷设)با قرار دادن عمدی کابل در یک الگوی موج پیوسته، مهندسان یک " ضربه گیر" داخلی ایجاد می کنند.
- وقتی هوا گرم است:کابل منبسط می شود و دامنه موج کمی صاف می شود. تغییر طول توسط هندسه خم جذب می شود.
- وقتی هوا سرد است:کابل منقبض می شود و امواج کمی برجسته تر می شوند.
این تصادفی نیست عمق موج و فاصله بین قله ها می باشدپارامترهای مهندسی محاسبه شده. آنها به طور خاص برای خواص مواد کابل، چرخه های بار مورد انتظار و طول اجرا طراحی شده اند.
3. چرا هرگز نباید کابل را "گیتار محکم" بکشید؟
در ترانشه یا تونل کابل، سازه مدنی اطراف (خود تونل بتنی) نیز به دلیل نشست خاک منبسط، منقبض و گاهی اوقات حتی جابجا می شود.
اگر کابل بدون شلی نصب شود، هر گونه حرکت در کف تونل یا انبساط حرارتی در خود کابل یک "طناب کشی" ایجاد می کند. محدودیت‌های مکانیکی بیش از حد زیاد می‌شوند که منجر به:
- آسیب داخلی:ریز ترک در عایق XLPE.
- خرابی ترمینال:گیره های تابلو شل می شوند.
- شکستگی غلاف:ژاکت بیرونی PVC تحت کشش شکافته می شود.
شکل سرپانتین به عنوان یک بافر عمل می کند و به کابل اجازه می دهد تا با تغییر محیط، کمی در داخل گیره های خود سر بخورد.
4. عامل نگهداری: ترک "تغییر یدکی"
فراتر از انبساط حرارتی، یک دلیل بسیار عملی برای باقی گذاشتن طول اضافی وجود دارد:تعمیرات.
اگر کابل از کار بیفتد و خطا رخ دهد، یک تکنسین باید بخش آسیب دیده را بریده و یک دستگاه نصب کند.اتصال (مفصل)یا فسخ جدید این کار به مقدار قابل توجهی کابل فیزیکی نیاز دارد.
اگر نصاب اصلی برای صرفه جویی در مصرف 2 متر کابل، خط را کاملاً محکم می کشید، تیم تعمیر ممکن است مجبور به تعویض کابل شود.کلطول دویدن با گذاشتن سستی محاسبه شده در اتصالات و پایانه ها، "تغییر یدکی" مورد نیاز برای اصلاحات آینده را فراهم می کنید.
نکته: این "لقی نگهداری" با "مار حرارتی" متفاوت است. یکی برای مکانیک است، دیگری برای مکانیک-با-کریمپر.
5. قانون طلایی: شما نمی توانید آن را مانند بکهام خم کنید
دیدن یک کابل موج دار ممکن است باعث شود فکر کنید: "عالی است، من فقط چند حلقه اضافی اضافه می کنم تا ایمن باشم!"اشتباه است.را
کابل ها شیلنگ باغ نیستند. هر نوع کابلی دارای یکحداقل شعاع خمشی(به عنوان مثال، 15D برای تک هسته، 10D برای چند هسته). اگر یک کابل را به منحنی خیلی سفت فشار دهید:
- عایق را می توان خرد کرد.
- رشته های مسی ممکن است شکسته شوند.
- لایه های نیمه رسانای داخلی می توانند از هم جدا شوند.
مارگذاری یک رشته دقیق است.منحنی ها باید به اندازه کافی ملایم باشند تا از لایه های دی الکتریک محافظت کنند اما به اندازه کافی عمیق باشند تا امکان حرکت حرارتی را فراهم کنند. این نیاز به رعایت دقیق پارامترهای طراحی بر اساس سطح ولتاژ، ساختار کابل و شرایط محیطی دارد.
خلاصه: زیبایی خم
این کابل های موج دار ممکن است در مقایسه با یک خط کاملاً مستقیم کمی نامرتب به نظر برسند، اما نشان دهنده آن هستندآینده نگری. آنها تجلی فیزیکی یک مهندس هستند که می پرسد:"این کابل برای زنده ماندن 20 سال آینده به چه چیزی نیاز دارد؟"
دفعه بعد که یک کابل مار مانند را در یک تونل دیدید، قدر آن را بدانید. این یک اشتباه نیست؛ این یک ویژگی طراحی شده برای روشن نگه داشتن چراغ ها برای چندین دهه است.
"کابل مستقیم یک کابل تحت فشار است. کابل موج دار یک کابل شاد است."
سوال سایت:آیا تا به حال نصب کابلی را دیده اید که خیلی محکم کشیده شده باشد؟ حالت شکست چگونه بود - آیا پایانه خارج شد یا غلاف شکافت؟ تجربیات میدانی خود را در زیر به اشتراک بگذارید!
