كيف تعمل الكابلات الكهربائية؟

سلك الكابلات الكهربائية

تعمل الكابلات الكهربائية من خلال توفير مسار مقاومة منخفضة لتدفق التيار من خلاله.تتكون الكابلات الكهربائية من نواة من الأسلاك المعدنية توفر موصلية جيدة مثل النحاس أو الألومنيوم ، جنبًا إلى جنب مع طبقات المواد الأخرى بما في ذلك العزل ، والأشرطة ، والشاشات ، والدروع للحماية الميكانيكية ، والتغطية.تم تصميم هذه الطبقات الإضافية بشكل أساسي للسماح للقلب المعدني بمواصلة توصيل التيار الكهربائي بأمان في البيئة التي تم تركيبها فيها.

الموصل الجيد مصنوع من مادة لها إلكترونات مرتبطة بتركيبها الذري في غلافها الخارجي والتي يمكن أن تتحرك عبر المصفوفة الذرية للمادة (انظر الأسئلة الشائعة حول ماهية الكهرباء لمزيد من المعلومات عن الذرات) تُعرف حركة الإلكترونات هذه باسم التدفق الحالي.على العكس من ذلك ، فإن العوازل الجيدة تربط الإلكترونات بإحكام مما يجعل من الصعب على هذا التدفق الحالي.

قد يكون أبسط الكابلات الكهربائية مجرد موصل معدني - تُستخدم هذه الكابلات كأسلاك خط علوي مصنعة بدون أي مادة عازلة حول الموصل بخلاف الهواء المحيط بالموصل.تتطلب الكابلات العلوية مثل تلك المستخدمة في صناعة السكك الحديدية اعتبارات عملية لضمان عزل الكبل عن أي وسيلة لتأريض الموصل الكهربائي عن طريق الخطأ (يؤدي تأريض الكبل إلى رؤية التيار يمر من خلاله ، مما يؤدي إلى صعق أي شخص على اتصال به).يشيع استخدام السكك الحديدية OHL بما في ذلك Hornet و Cockroach مع اختلافات معزولة من PVC.يجب عزل الكابلات المستخدمة إما على مستوى الأرض أو في متناول اليد أو تحت الأرض بشكل فعال للحفاظ على تدفق التيار عبر الكبل ولأن تكون آمنة للمستخدمين.

سيتم تحديد مقدار التيار الذي يمكن أن يتدفق بشكل فعال عبر الكبل الكهربائي من خلال مجموعة من العوامل:

منطقة المقطع العرضي للموصل

مقاومة مادة الموصل

مادة العزل

طريقة التثبيت أو البيئة.

تأثير مقاومة التدفق الحالي هو تسخين الموصل وطبقات العزل المحيطة.التسخين المفرط لديه القدرة على التسبب في فشل مادة العزل مما يؤدي إلى حدوث دائرة كهربائية قصيرة أو صدمة كهربائية أو نشوب حريق.