آشنایی با محافظ کابل: انواع، عملکردها و اهمیت

کابل محافظ دارای دو کلمه محافظ است، همانطور که از نام آن پیداست کابل انتقال با مقاومت تداخل الکترومغناطیسی خارجی است که توسط لایه محافظ تشکیل شده است. به اصطلاح "محافظت" روی ساختار کابل نیز اقدامی برای بهبود توزیع میدان های الکتریکی است. هادی کابل از چند رشته سیم تشکیل شده است که به راحتی بین آن و لایه عایق شکاف هوا ایجاد می شود و سطح هادی صاف نیست که باعث تمرکز میدان الکتریکی می شود.

1. لایه محافظ کابل
(1). یک لایه محافظ از مواد نیمه رسانا را روی سطح هادی اضافه کنید که با هادی محافظ برابر است و در تماس خوبی با لایه عایق است تا از تخلیه جزئی بین هادی و لایه عایق جلوگیری شود. این لایه محافظ به عنوان لایه محافظ داخلی نیز شناخته می شود. همچنین ممکن است شکاف هایی در تماس بین سطح عایق و غلاف وجود داشته باشد و هنگامی که کابل خم می شود، سطح عایق کابل کاغذ روغنی به راحتی باعث ایجاد ترک می شود که این عوامل باعث تخلیه جزئی می شوند.
(2). یک لایه محافظ از مواد نیمه رسانا روی سطح لایه عایق اضافه کنید که تماس خوبی با لایه عایق محافظ و پتانسیل برابر با غلاف فلزی دارد تا از تخلیه جزئی بین لایه عایق و غلاف جلوگیری شود.

به منظور هدایت یکنواخت هسته و عایق‌کردن میدان الکتریکی، کابل‌های برق 6 کیلو ولت و بالاتر از فشار متوسط ​​و قوی عموما دارای یک لایه محافظ رسانا و یک لایه محافظ عایق هستند و برخی از کابل‌های فشار ضعیف فاقد لایه محافظ هستند. دو نوع لایه محافظ وجود دارد: محافظ نیمه رسانا و محافظ فلزی.

2. کابل محافظ
لایه محافظ این کابل بیشتر به صورت شبکه ای از سیم های فلزی یا یک فیلم فلزی بافته می شود و انواع مختلفی از محافظ های تک و چند محافظ وجود دارد. سپر تکی به یک شبکه محافظ یا فیلم محافظ تکی اشاره دارد که می تواند یک یا چند سیم را بپیچد. حالت محافظ چندگانه، شبکه های محافظ متعددی است و فیلم محافظ در یک کابل قرار دارد. برخی برای جداسازی تداخل الکترومغناطیسی بین سیم ها استفاده می شوند و برخی نیز محافظ دولایه هستند که برای تقویت اثر محافظ استفاده می شوند. مکانیسم محافظ به این صورت است که لایه محافظ را زمین می‌کند تا ولتاژ تداخل القایی سیم خارجی را جدا کند.

(1) محافظ نیمه رسانا
لایه سپر نیمه رسانا معمولاً بر روی سطح خارجی هسته سیم رسانا و سطح خارجی لایه عایق قرار می گیرد که به ترتیب لایه محافظ نیمه رسانای داخلی و لایه محافظ نیمه رسانای خارجی نامیده می شوند. لایه محافظ نیمه رسانا از یک ماده نیمه رسانا با مقاومت بسیار کم و ضخامت نازک تشکیل شده است. لایه محافظ نیمه رسانای داخلی به گونه ای طراحی شده است که میدان الکتریکی در سطح خارجی هسته هادی را یکنواخت کرده و از تخلیه جزئی هادی و عایق به دلیل سطح ناهموار هادی و شکاف هوا ناشی از هسته رشته ای جلوگیری کند. لایه محافظ نیمه رسانای بیرونی در تماس خوبی با سطح خارجی لایه عایق است و با غلاف فلزی برابر است تا از تخلیه جزئی با غلاف فلزی به دلیل نقص هایی مانند ترک های روی سطح عایق کابل جلوگیری کند.

(2) محافظ فلزی
برای کابل های برق فشار متوسط ​​و ضعیف بدون روکش فلزی، یک لایه محافظ فلزی باید علاوه بر یک لایه محافظ نیمه رسانا اضافه شود. لایه محافظ فلزی معمولاً توسط پیچیده می شودنوار مسییا سیم مسی که عمدتاً نقش محافظ میدان الکتریکی را ایفا می کند.

از آنجایی که جریان عبوری از کابل برق نسبتاً زیاد است، میدان مغناطیسی در اطراف جریان ایجاد می‌شود تا بر اجزای دیگر تأثیر نگذارد، بنابراین لایه محافظ می‌تواند از این میدان الکترومغناطیسی در کابل محافظت کند. علاوه بر این، لایه محافظ کابل می تواند نقش خاصی در حفاظت از زمین ایفا کند. اگر هسته کابل آسیب دیده باشد، جریان نشتی می تواند در امتداد جریان آرام محافظ، مانند شبکه زمین، جریان یابد تا در حفاظت ایمنی نقش داشته باشد. مشاهده می شود که نقش لایه محافظ کابل هنوز بسیار زیاد است.