പവർ കേബിളുകളുടെ ഘടനയും പ്രവർത്തനവും

ഒരു പവർ കേബിളിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടന പാളികളായാണ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്, ഓരോ പാളിയും വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദന സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് അന്തിമ ഉപയോക്താവിലേക്ക് വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിന്റെ സുരക്ഷിതവും കാര്യക്ഷമവും വിശ്വസനീയവുമായ കൈമാറ്റം ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് നിർദ്ദിഷ്ട പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു. ലോ-വോൾട്ടേജ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ മുതൽ അൾട്രാ-ഹൈ-വോൾട്ടേജ് ട്രാൻസ്മിഷൻ വരെയുള്ള വിവിധ ആവശ്യകതകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടാനും ഇൻസ്റ്റാളേഷനിലും ദീർഘകാല പ്രവർത്തനത്തിലും മെക്കാനിക്കൽ, കെമിക്കൽ, പാരിസ്ഥിതിക സമ്മർദ്ദങ്ങളെ നേരിടാനും ഈ മോഡുലാർ ഡിസൈൻ കേബിളുകളെ അനുവദിക്കുന്നു.

വിശദമായ ഘടനയും പ്രവർത്തനങ്ങളും ഇപ്രകാരമാണ്:

1. കണ്ടക്ടർ (ചാലക കോർ)

പ്രവർത്തനം: വൈദ്യുതോർജ്ജം കൈമാറുന്നതിനും, വൈദ്യുതധാര വഹിക്കുന്നതിനും, കേബിളിന്റെ വൈദ്യുതധാര വഹിക്കാനുള്ള ശേഷിയും ചാലകത കാര്യക്ഷമതയും നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുമുള്ള കോർ ചാനലായി ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
മെറ്റീരിയലുകളും പ്രക്രിയകളും: സാധാരണയായി ഉയർന്ന ചാലകതയുള്ള അനീൽഡ് ചെമ്പ് (കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധശേഷി, നല്ല വഴക്കം) അല്ലെങ്കിൽ കഠിനമായി വരയ്ക്കുന്ന അലുമിനിയം കണ്ടക്ടറുകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. വഴക്കവും ശക്തിയും സന്തുലിതമാക്കുന്നതിന്, ഒന്നിലധികം നേർത്ത വയറുകൾ പതിവായി ഇഴചേർത്ത് കണ്ടക്ടറുകൾ പലപ്പോഴും രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ഇൻസുലേഷൻ സ്ഥലം ദൃഡമായി നിറയ്ക്കുന്നതിനും താപ വിസർജ്ജനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും അവയുടെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ആകൃതികൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു.

2. ഷീൽഡിംഗ് പാളികൾ

പ്രവർത്തനം: ഇടത്തരം, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് കേബിളുകളിൽ ഏകീകൃത വൈദ്യുത മണ്ഡല വിതരണം ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് നിർണായകമായ ഒരു "സമീകരണ സംവിധാനം" രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ഈ അർദ്ധചാലക പാളികളുടെ ജോഡി.

കണ്ടക്ടർ ഷീൽഡ്: കണ്ടക്ടർ പ്രതലത്തിലേക്ക് മുറുകെ പുറത്തെടുക്കുന്ന ഇത്, കുടുങ്ങിയ കണ്ടക്ടറിനുള്ളിലെ സൂക്ഷ്മ ക്രമക്കേടുകളും ഇടനാഴികളും നിറയ്ക്കുന്നു, കൊറോണ ഡിസ്ചാർജും പ്രാദേശിക വൈദ്യുത മരച്ചില്ലയും തടയുന്നു.

ഇൻസുലേഷൻ ഷീൽഡ്: ഇൻസുലേഷൻ പാളിയുടെ പുറംഭാഗത്ത് മുറുകെ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഇത് വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെ ഏകീകരിക്കുകയും പുറം ലോഹ കവച പാളിയിലേക്ക് സുഗമമായ മാറ്റം നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.

മെറ്റീരിയൽ: രണ്ടും ക്രോസ്‌ലിങ്ക് ചെയ്യാവുന്ന അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളാണ്, സാധാരണയായി വ്യാപ്ത പ്രതിരോധശേഷി 10² മുതൽ 10⁵ Ω·cm വരെയുള്ള പരിധിക്കുള്ളിൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു.

3. ഇൻസുലേഷൻ പാളി

പ്രവർത്തനം: തകരാറോ ചോർച്ചയോ തടയുന്നതിന് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജും അമിത വോൾട്ടേജുകളും ചെറുക്കുന്നതിലൂടെ വൈദ്യുത ഒറ്റപ്പെടൽ നൽകുന്നു.

മെറ്റീരിയലുകൾ: മുഖ്യധാരാ മെറ്റീരിയൽക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് പോളിയെത്തിലീൻ (XLPE). മീഡിയം-വോൾട്ടേജും ഉയർന്ന വഴക്കവുമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് എത്തലീൻ പ്രൊപിലീൻ റബ്ബർ (EPR) ഉപയോഗിക്കുന്നു. പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് (PVC) പ്രധാനമായും താഴ്ന്ന-വോൾട്ടേജുള്ള വിതരണ ശൃംഖലകളിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

4. മെറ്റാലിക് ഷീൽഡ് പാളി

പ്രവർത്തനം: ഫോൾട്ട് കറന്റ്, ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് ഷീൽഡിംഗ്, ഗ്രൗണ്ടിംഗ് സംരക്ഷണം എന്നിവയ്ക്കുള്ള ഒരു പാത നൽകുന്നു.

ഫോമുകൾ:ചെമ്പ് ടേപ്പ്ഷീൽഡിംഗ്, ചെമ്പ് വയർ ബ്രെയ്ഡ് ഷീൽഡിംഗ്, അല്ലെങ്കിൽ കോറഗേറ്റഡ് മെറ്റാലിക് ഷീറ്റുകൾ (ഇവ ഒരു റേഡിയൽ വാട്ടർ ബാരിയർ ഫംഗ്ഷനും നൽകുന്നു).

5. പൂരിപ്പിക്കൽ പാളി

പ്രവർത്തനം: ഘടനാപരമായ സ്ഥിരത നിലനിർത്തുന്നതിനായി മൾട്ടി-കോർ കേബിളുകളിലെ ശൂന്യതകൾ നികത്തുന്നു, കൂടാതെ സഹായ കുഷ്യനിംഗും ഈർപ്പം സംരക്ഷണവും നൽകുന്നു.

മെറ്റീരിയൽ: പോളിപ്രൊഫൈലിൻ (പിപി) റിപ്‌കോർഡ് അല്ലെങ്കിൽ വെള്ളം തടയുന്ന കയറുകൾ പോലുള്ള ഹൈഗ്രോസ്കോപ്പിക് അല്ലാത്ത വസ്തുക്കൾ.

6. ഇന്നർ ഷെത്ത്

പ്രവർത്തനം: ലോഹ കവച പാളിയെ നാശത്തിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുകയും ഒരു പ്രാഥമിക റേഡിയൽ ജല, ഈർപ്പം തടസ്സം നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.

വസ്തുക്കൾ: എക്സ്ട്രൂഡഡ് പോളിയെത്തിലീൻ (PE) അല്ലെങ്കിൽ പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് (PVC) ഷീറ്റുകൾ. നല്ല വാട്ടർ-ബ്ലോക്കിംഗ് പ്രകടനം ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, അലൂമിനിയം-പോളിയെത്തിലീൻ ലാമിനേറ്റഡ് ഷീറ്റുകൾ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

7. കവച പാളി

പ്രവർത്തനം: നേരിട്ടുള്ള സംസ്കരണ സമയത്ത് ക്രഷിംഗ്, ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ സമയത്ത് വലിക്കൽ, അന്തർവാഹിനി മുട്ടയിടുന്ന സമയത്ത് പിരിമുറുക്കം എന്നിവയ്‌ക്കെതിരെ മെക്കാനിക്കൽ സംരക്ഷണം നൽകുന്നു.

തരങ്ങൾ: സ്റ്റീൽ ടേപ്പ് കവചം (പ്രധാനമായും കംപ്രസ്സീവ് പ്രതിരോധത്തിന്) അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റീൽ വയർ കവചം (ടെൻസൈൽ ശക്തിക്ക്).

8. പുറം കവചം

പ്രവർത്തനം: പരിസ്ഥിതി നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഏറ്റവും പുറം സംരക്ഷണ പാളി.

മെറ്റീരിയൽ: തീജ്വാല പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള, ഹാലോജൻ രഹിത, കുറഞ്ഞ പുകയുള്ള പ്രത്യേക കവച വസ്തുക്കൾ വികസിപ്പിക്കാനുള്ള സാധ്യതയുള്ള പിവിസി അല്ലെങ്കിൽ പിഇ കവച മെറ്റീരിയൽ.

9. പ്രത്യേക നിർമ്മാണങ്ങൾ

വാട്ടർപ്രൂഫിംഗ് ഘടന: കോറഗേറ്റഡ് മെറ്റാലിക് ഷീറ്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ വെള്ളം തടയുന്ന പൊടി/ടേപ്പുകൾ/ജെല്ലുകൾ.

അഗ്നി സംരക്ഷണ ഘടന: സെറാമിഫൈയബിൾ സിലിക്കൺ റബ്ബർ, മൈക്ക ടേപ്പുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ കുറഞ്ഞ പുകയുള്ള സീറോ-ഹാലോജൻ (LSZH) വസ്തുക്കൾ.

സ്മാർട്ട് ഇന്റഗ്രേഷൻ: ചില കേബിളുകൾ താപനില അളക്കുന്നതിനോ ആശയവിനിമയത്തിനോ വേണ്ടി ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ യൂണിറ്റുകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു.

10. ഘടന ഉദാഹരണം (ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് സിംഗിൾ-കോർ കേബിൾ)

കോപ്പർ കണ്ടക്ടർ → കണ്ടക്ടർ ഷീൽഡ് → XLPE ഇൻസുലേഷൻ → ഇൻസുലേഷൻ ഷീൽഡ് → കോറഗേറ്റഡ് മെറ്റാലിക് ഷീൽഡ് → PE ഇന്നർ ഷെൽ → സ്റ്റീൽ വയർ ആർമർ → പുറം ഷെൽ.

11. സംഗ്രഹം

ഒരു പവർ കേബിൾ കൃത്യമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു സിസ്റ്റം ഉൽപ്പന്നമാണ്. ഓരോ ലെയറിനുമുള്ള വസ്തുക്കളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പും പ്രക്രിയകളുടെ നടത്തിപ്പും കേബിളിന്റെ ട്രാൻസ്മിഷൻ കാര്യക്ഷമത, സേവന ജീവിതം, സുരക്ഷാ നിലവാരം എന്നിവയെ ആഴത്തിൽ സ്വാധീനിക്കുന്നു. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ലെവലുകൾ, കൂടുതൽ ശേഷി, ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യത, വർദ്ധിച്ച ബുദ്ധിശക്തി, മെച്ചപ്പെട്ട പരിസ്ഥിതി സുസ്ഥിരത എന്നിവയിലേക്ക് ആധുനിക കേബിൾ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.