ส่วนประกอบหลักของสายเคเบิล

สายเคเบิลเป็นอุปกรณ์ส่งไฟฟ้าที่ประกอบขึ้นจากส่วนประกอบหลายชิ้นอย่างแม่นยำ ส่วนประกอบหลักของมันสามารถแบ่งออกเป็นสี่โมดูลหลัก: ตัวนำ ชั้นฉนวน ชั้นป้องกัน และชั้นเปลือก สายเคเบิลพิเศษบางชนิดอาจมีชั้นฟิลเลอร์หรือโครงสร้างเสริมแรงด้วย ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดของแต่ละส่วนจากมุมมองด้านการทำงานและด้านเทคนิค:

ชั้นตัวนำ: แกนหลักของการส่งกระแสไฟฟ้า
ตัวนำคือ "หลอดเลือด" ของสายเคเบิล ทำหน้าที่ส่งพลังงานไฟฟ้าหรือสัญญาณ วัสดุทั่วไป ได้แก่ ทองแดง อะลูมิเนียม และโลหะผสม ตัวนำทองแดง เนื่องจากมีการนำไฟฟ้าสูง (ประมาณ 58 MS/m) และต้านทานการเกิดออกซิเดชันอย่างแรง จึงมีส่วนแบ่งตลาดมากกว่า 80% โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงและความถี่สูง- ตัวนำอะลูมิเนียม เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ (ประมาณ 1/3 ของทองแดง) และน้ำหนักเบา (ความหนาแน่น 30% ของทองแดง) ส่วนใหญ่จะใช้ในสายเหนือศีรษะหรือการกระจายพลังงานแรงดันไฟฟ้าปานกลางและต่ำ- โครงสร้างตัวนำแบ่งออกเป็นประเภทแข็งและควั่น ตัวนำตีเกลียวสามารถปรับปรุงความยืดหยุ่นได้ (รัศมีการโค้งงอสามารถลดลงได้ 6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง) ผ่านการพันเกลียวของลวดเส้นเล็กหลายเส้น และลดผลกระทบที่ผิวหนัง (ความเข้มข้นของกระแสบนพื้นผิวระหว่าง-การส่งผ่านความถี่สูง)

ชั้นฉนวน: สิ่งกีดขวางเพื่อความปลอดภัยทางไฟฟ้า
ชั้นฉนวนต้องมีคุณสมบัติต้านทานไฟฟ้าแรงสูงไปพร้อมๆ กัน (โดยปกติจะมากกว่าหรือเท่ากับ 3 เท่าของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด) การสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ (tanδ น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.01%) และความต้านทานการเสื่อมสภาพ (ไม่มีการแตกร้าวหลังจาก 720 ชั่วโมงที่ 158 องศา) วัสดุทั่วไป ได้แก่ :

• โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC): ต้นทุนต่ำ (ประมาณ 2 หยวน/เมตร) ช่วงอุณหภูมิ -15 องศา ~70 องศา ส่วนใหญ่ใช้สำหรับสายไฟแรงดันต่ำในร่ม
• โพลีเอทิลีนเชื่อมขวาง- (XLPE): ทนต่ออุณหภูมิได้ถึง 90 องศา ~125 องศา ความเป็นฉนวนเพิ่มขึ้น 30% และเป็นตัวเลือกหลักสำหรับสายเคเบิลแรงดันสูง- (สูงกว่า 110kV)
• ยางซิลิโคน: ทนต่ออุณหภูมิ -60 องศา ~200 องศา มีความยืดหยุ่นดีเยี่ยม มักใช้ในอุปกรณ์เคลื่อนที่ เช่น การบินและอุปกรณ์ทางการแพทย์

Shielding Layer: ผู้พิทักษ์แห่งความบริสุทธิ์ของสัญญาณ
ชั้นป้องกันช่วยลดการรบกวนผ่านการแยกแม่เหล็กไฟฟ้า และแบ่งออกเป็นโลหะฟอยล์ป้องกัน (อลูมิเนียมฟอยล์/ฟอยล์ทองแดง การลดทอนมากกว่าหรือเท่ากับ 40dB) และโลหะถักป้องกัน (ถักลวดทองแดง อัตราการครอบคลุมมากกว่าหรือเท่ากับ 85%) ในสายเคเบิลข้อมูล (เช่น CAT6) การป้องกันสองชั้น (อลูมิเนียมฟอยล์ + การถักเปีย) สามารถลด crosstalk ให้ต่ำกว่า 0.1%; ในสายไฟ เกราะเทปเหล็ก (ความหนา 0.5 มม.~1.2 มม.) สามารถป้องกันสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเพิ่มการป้องกันทางกล (กำลังรับแรงอัดมากกว่าหรือเท่ากับ 10N/mm²)