Struktur asas kabel kuasa direka bentuk dalam beberapa lapisan, dengan setiap lapisan melaksanakan fungsi khusus untuk memastikan penghantaran tenaga elektrik yang selamat, cekap dan andal daripada sumber penjanaan kuasa kepada pengguna akhir. Reka bentuk modular ini membolehkan kabel menyesuaikan diri dengan pelbagai keperluan, daripada pengagihan voltan rendah kepada penghantaran voltan ultra tinggi, dan untuk menahan tekanan mekanikal, kimia dan persekitaran semasa pemasangan dan operasi jangka panjang.
Struktur dan fungsi terperinci adalah seperti berikut:
1. Konduktor (Teras Konduktif)
Fungsi: Berfungsi sebagai saluran teras untuk menghantar tenaga elektrik, membawa arus dan menentukan kapasiti pembawa arus dan kecekapan kekonduksian kabel.
Bahan dan Proses: Biasanya diperbuat daripada kuprum lindap yang sangat konduktif (rintangan rendah, fleksibiliti yang baik) atau konduktor aluminium yang ditarik keras. Untuk mengimbangi fleksibiliti dan kekuatan, konduktor sering dibentuk dengan mengikat beberapa wayar halus secara berkala. Bentuk keratan rentasnya dioptimumkan untuk mengisi ruang penebat dengan ketat dan meningkatkan pelesapan haba.
2. Lapisan Pelindung
Fungsi: Pasangan lapisan semikonduktor ini membentuk "sistem penyamaan", penting untuk memastikan pengagihan medan elektrik yang seragam dalam kabel voltan sederhana dan tinggi.
Perisai Konduktor: Diekstrusi rapat ke permukaan konduktor, ia mengisi ketidakteraturan mikroskopik dan celahan dalam konduktor yang terkandas, mencegah nyahcas korona dan pepohonan elektrik setempat.
Perisai Penebat: Dipasang rapat pada permukaan luar lapisan penebat, ia menyeragamkan medan elektrik dan memberikan peralihan yang lancar ke lapisan perisai logam luar.
Bahan: Kedua-duanya merupakan bahan semikonduktif boleh silang, dengan kerintangan isipadu biasanya dikawal dalam julat 10² hingga 10⁵ Ω·cm.
3. Lapisan Penebat
Fungsi: Menyediakan pengasingan elektrik, menahan voltan operasi dan voltan lampau untuk mengelakkan kerosakan atau kebocoran.
Bahan: Bahan arus perdana ialahPolietilena Bertaut Silang (XLPE)Getah Etilena Propilena (EPR) digunakan untuk aplikasi voltan sederhana dan fleksibiliti tinggi. Polivinil Klorida (PVC) digunakan terutamanya dalam rangkaian pengedaran voltan rendah.
4. Lapisan Perisai Logam
Fungsi: Menyediakan laluan untuk arus gangguan, perisai elektromagnet dan perlindungan pembumian.
Borang:Pita tembagaperisai, perisai jalinan dawai kuprum atau sarung logam beralun (yang juga menyediakan fungsi penghalang air jejari).
5. Lapisan Pengisian
Fungsi: Mengisi lompang dalam kabel berbilang teras untuk mengekalkan kestabilan struktur dan menyediakan kusyen tambahan dan perlindungan kelembapan.
Bahan: Bahan bukan higroskopik seperti tali polipropilena (PP) atau tali penyekat air.
6. Sarung Dalam
Fungsi: Melindungi lapisan perisai logam daripada kakisan dan menyediakan penghalang air dan kelembapan jejarian awal.
Bahan: Sarung Polietilena (PE) atau Polivinil Klorida (PVC) Tersemperit. Untuk aplikasi yang memerlukan prestasi penyekat air yang baik, sarung berlamina aluminium-polietilena sering digunakan.
7. Lapisan Perisai
Fungsi: Memberikan perlindungan mekanikal terhadap penghancuran semasa pengebumian langsung, tarikan semasa pemasangan dan ketegangan semasa pemasangan dasar laut.
Jenis: Perisai pita keluli (terutamanya untuk rintangan mampatan) atau perisai dawai keluli (untuk kekuatan tegangan).
8. Sarung Luar
Fungsi: Lapisan perlindungan paling luar, tahan terhadap kakisan alam sekitar.
Bahan: Bahan sarung PVC atau PE, dengan kemungkinan untuk membangunkan bahan sarung khas kalis api, bebas halogen dan asap rendah.
9. Pembinaan Khas
Struktur Kalis Air: Sarung logam beralun atau serbuk/pita/gel penyekat air.
Struktur Perlindungan Kebakaran: Getah silikon yang boleh diserasikan, pita mika atau bahan sifar halogen asap rendah (LSZH).
Integrasi Pintar: Sesetengah kabel mengintegrasikan unit gentian optik untuk pengukuran suhu atau komunikasi.
10. Contoh Struktur (Kabel Teras Tunggal Voltan Tinggi)
Konduktor Kuprum → Perisai Konduktor → Penebat XLPE → Perisai Penebat → Perisai Logam Beralun → Sarung Dalam PE → Perisai Wayar Keluli → Sarung Luar.
11. Ringkasan
Kabel kuasa merupakan produk sistem yang direka bentuk dengan tepat. Pemilihan bahan dan pelaksanaan proses untuk setiap lapisan sangat mempengaruhi kecekapan penghantaran kabel, jangka hayat dan tahap keselamatannya. Teknologi kabel moden sedang berkembang ke arah tahap voltan yang lebih tinggi, kapasiti yang lebih besar, kebolehpercayaan yang lebih tinggi, peningkatan kecerdasan dan peningkatan kemampanan alam sekitar.
Masa siaran: 18 Dis-2025