لماذا تحتوي كابلات الطاقة على طبقات عديدة؟

تُعدّ كابلات الطاقة من الكابلات الشائعة نسبيًا لتوزيع ونقل الطاقة الكهربائية. وتُستخدم عادةً في شبكات الطاقة تحت الأرض في المدن، وفي إمدادات الطاقة الداخلية في المنشآت الصناعية والتعدينية، وما إلى ذلك. سيلاحظ من لديه بعض المعرفة بالكابلات أن كابلات الطاقة تتكون من طبقات عديدة، فلماذا إذًا تحتوي على كل هذه الطبقات؟

الطبقة الخارجية لكابل الطاقة، التي نراها بوضوح، مصنوعة عادةً من المطاط أو غلاف مطاطي صناعي، لا يقتصر دوره على العزل الأساسي فحسب، بل يحمي الكابل أيضًا من التلف الخارجي. تُصنّف كابلات الطاقة إلى كابلات عالية الجهد وكابلات منخفضة الجهد وفقًا لمستوى الجهد. تحتوي الكابلات عالية الجهد على طبقة عازلة تشبه إلى حد كبير مواد الحشو الراتنجية، بينما تفتقر الكابلات منخفضة الجهد إلى هذه الطبقة. ولتغطية الفراغات داخل كابل الطاقة، يُلف شريط حول كل سلك من أسلاكه.

ينقسم دور طبقة الحماية في كابل الطاقة إلى حالتين. الأولى، نتيجةً لمرور تيار كهربائي كبير عبر الكابل، يتولد مجال مغناطيسي حول هذا التيار. ولحماية المكونات الأخرى من تأثير هذا التيار، تُضاف طبقة حماية إلى الكابل. أما الحالة الثانية، فهي أنه في حال تلف قلب الكابل، يتسرب التيار ويتدفق إلى شبكة التأريض عبر طبقة الحماية، مما يوفر درجة معينة من الحماية التأريضية.

تتكون كابلات الطاقة بشكل عام من ثلاثة مكونات رئيسية: قلب موصل، وطبقات عازلة، وطبقات واقية. ويمكن تفصيل ذلك بتقسيمها إلى: قلب سلك موصل، وطبقة شبه موصلة داخلية، وطبقة عازلة، وطبقة شبه موصلة خارجية، ودرع نحاسي، وحشو، وطبقة تبطين داخلية، وطبقة حماية من شريط فولاذي، وطبقة حماية خارجية.