Die basiese struktuur van 'n kragkabel is in lae ontwerp, met elke laag wat spesifieke funksies verrig om veilige, doeltreffende en betroubare oordrag van elektriese energie vanaf die kragopwekkingsbron na die eindgebruiker te verseker. Hierdie modulêre ontwerp laat kabels toe om aan te pas by verskeie vereistes, van laespanningsverspreiding tot ultrahoëspanningsoordrag, en om meganiese, chemiese en omgewingsspanning tydens installasie en langtermynbedryf te weerstaan.
Die gedetailleerde struktuur en funksies is soos volg:
1. Geleier (Geleidende Kern)
Funksie: Dien as die kernkanaal vir die oordrag van elektriese energie, die dra van stroom en die bepaling van die kabel se stroomdravermoë en geleidingsdoeltreffendheid.
Materiale en Prosesse: Tipies gemaak van hoogs geleidende gegloeide koper (lae weerstand, goeie buigsaamheid) of hardgetrekte aluminiumgeleiers. Om buigsaamheid en sterkte te balanseer, word geleiers dikwels gevorm deur gereeld veelvuldige fyn drade te string. Hul dwarssnitvorms is geoptimaliseer om die isolasieruimte dig te vul en hitteverspreiding te verbeter.
2. Skermlae
Funksie: Hierdie paar halfgeleidende lae vorm 'n "gelykmakingstelsel", wat noodsaaklik is om eenvormige elektriese veldverspreiding in medium- en hoëspanningkabels te verseker.
Geleierskerm: Styf op die geleieroppervlak uitgedruk, vul dit mikroskopiese onreëlmatighede en tussenruimtes binne die gestrande geleier, wat korona-ontlading en plaaslike elektriese boomvorming voorkom.
Isolasieskerm: Dit is styf op die buitenste oppervlak van die isolasielaag gepas, dit uniformiseer die elektriese veld en bied 'n gladde oorgang na die buitenste metaalskermlaag.
Materiaal: Beide is kruisbindbare halfgeleidende materiale, met volumeweerstand wat tipies binne die reeks van 10² tot 10⁵ Ω·cm beheer word.
3. Isolasielaag
Funksie: Verskaf elektriese isolasie, weerstaan bedryfspanning en oorspanning om onderbreking of lekkasie te voorkom.
Materiale: Hoofstroommateriaal isKruisgekoppelde poliëtileen (XLPE)Etileenpropileenrubber (EPR) word gebruik vir mediumspanning- en hoë-buigsaamheidstoepassings. Polivinielchloried (PVC) word hoofsaaklik in laespanning-verspreidingsnetwerke gebruik.
4. Metaalskildlaag
Funksie: Verskaf 'n pad vir foutstroom, elektromagnetiese afskerming en aardbeskerming.
Vorms:Koperbandafskerming, koperdraadvlegselafskerming, of gegolfde metaalskedes (wat ook 'n radiale waterversperringsfunksie bied).
5. Vullaag
Funksie: Vul leemtes in meerkernkabels om strukturele stabiliteit te handhaaf, en bied hulpdemping en vogbeskerming.
Materiaal: Nie-higroskopiese materiale soos polipropileen (PP) skeurtou of waterblokkerende toue.
6. Binneste Skede
Funksie: Beskerm die metaalskermlaag teen korrosie en bied 'n voorlopige radiale water- en vogversperring.
Materiaal: Geëxtrudeerde poliëtileen (PE) of polivinielchloried (PVC) skedes. Vir toepassings wat goeie waterblokkerende prestasie vereis, word aluminium-poliëtileen gelamineerde skedes dikwels gebruik.
7. Pantserlaag
Funksie: Bied meganiese beskerming teen vergruising tydens direkte begrawing, trek tydens installasie en spanning tydens onderzeese lê.
Tipes: Staalbandpantser (hoofsaaklik vir drukweerstand) of staaldraadpantser (vir treksterkte).
8. Buitenste Skede
Funksie: Buitenste laag van beskerming, bestand teen omgewingskorrosie.
Materiaal: PVC- of PE-skedemateriaal, met die moontlikheid om vlamvertragende, halogeenvrye en lae-rook spesiale skedemateriale te ontwikkel.
9. Spesiale Konstruksies
Waterdigtingstruktuur: Geriffelde metaalskedes of waterblokkerende poeier/bande/gels.
Brandbeskermingsstruktuur: Keramifiseerbare silikoonrubber, mikabande of lae-rook-nul-halogeen (LSZH) materiale.
Slim integrasie: Sommige kabels integreer optiese vesel-eenhede vir temperatuurmeting of kommunikasie.
10. Struktuurvoorbeeld (Hoëspannings-enkelkernkabel)
Kopergeleier → Geleierskerm → XLPE-isolasie → Isolasieskerm → Gegolfde metaalskerm → PE binneste skede → Staaldraadpantser → Buitenste skede.
11. Opsomming
'n Kragkabel is 'n presies ontwerpte stelselproduk. Die keuse van materiale en die implementering van prosesse vir elke laag beïnvloed die kabel se oordragdoeltreffendheid, lewensduur en veiligheidsvlak diepgaande. Moderne kabeltegnologie ontwikkel na hoër spanningsvlakke, groter kapasiteit, hoër betroubaarheid, verhoogde intelligensie en verbeterde omgewingsvolhoubaarheid.
Plasingstyd: 18 Desember 2025