Jūsų elektros laidai slepia{0}}ir atvirai kalbant, 9 iš 10 žmonių visiškai numeta kamuolį rinkdamiesi tinkamus! Bet jei suprasite, kaip veikia trys pagrindiniai jų sluoksniai, sutaupysite daug laiko, pinigų ir galvos skausmo.
Mes visi laikome šiuolaikinę elektrą savaime suprantamu dalyku, tiesa? Bet ar kada nors sustojote pažvelgti į tą nuobodžią seną laidą savo sienos kampe? Šiandien atsiklaupkime ir „paklausykime“, ką sako šios „miesto kraujagyslės“{0}}jie daug įdomiau nei atrodo.
Kai elektra prasiskverbia per laidą kaip lenktyninis automobilis, laidininkas yra trasa, kuria jis važiuoja greičiu. Nors ji visada paslėpta, ši metalinė šerdis yra viso kabelio žvaigždė. Mačiau, kad tiek daug žmonių renkasi laidus vien tik patikrinę išorinio sluoksnio storį-, visiškai nepaisydami šios svarbiausios dalies! Tai tarsi automobilio pirkimas tik todėl, kad jums patinka dažymas; neteisingai nustatote prioritetus.
Pažvelkime į smulkmenas: vario laidininko viduje (mažiau nei centimetro pločio!) elektronai iš esmės vykdo „Pavasario šventės skubėjimą“ (žinote, tas beprotiškas kasmetinis Kinijos kelionių skubėjimas). Kiekviename kubiniame gryno vario milimetre yra protas{1}}pučiantis 8,5 × 10²² laisvus elektronus, pasiruošusius judėti. Varis nuo seno buvo geriausias laidininkas ne tik todėl, kad jis puikiai perneša elektrą (58,0 × 10⁶ S/m, jei rūpi skaičiai), bet ir dėl to, kad jis yra lankstus-todėl kabelis gali lenktis nepažeidžiant „takelio“. Kartą lankiausi kabelių gamykloje ir stebėjau procesą: sunkus vario luitas surinkimo linijoje tarsi magija virto plaukeliais{9}}plonais laidais. Tie 0,15 mm{12}}storio laidai susipina, tarsi mergaičių pynė ar susipainiojusios elektros linijos mieste.
Pastaruoju metu aliuminio laidininkai taip pat grįžta. Vaikinas iš energetikos įmonės man pasakė matematiką: dėl to paties{1}}elektros perdavimo pajėgumo aliuminis padaro laidą 30 % lengvesnį. Tai labai svarbu tiems itin ilgiems aukštos- įtampos projektams (pvz., kilometrams). Tačiau štai, -varis ir aliuminis yra žemi{7}}konkurentai. Varis geriau juda elektrą, bet drėgnas ant jo atsiranda žalių „rūdžių dėmių“. Aliuminis yra lengvesnis ir pigesnis, bet inžinieriai nekenčia jungtis su oksidacija{10}}tai kaip mažytė uždelsto veikimo bomba.
Toliau: izoliacijos sluoksnis, kuris iš esmės yra geriausias laidininko asmens sargybinis. Jis lieka arti laidininko ir neleidžia tiems hiperelektronams išeiti-kaip aiškus barjeras. Kažkada padėjau grandies darbuose sename daugiabutyje. Kai nuplėšėme 20 -metų- senumo laidą, techninės priežiūros darbuotojas parodė į izoliaciją ir juokavo: „Šis plastikas patikimesnis nei kai kurios santuokos! Jis dešimtmečius saugo elektronus nuo „apgaudinėjimo“ (skaitykite: trumpojo jungimo).
Pasirinkus tinkamą izoliaciją, medžiagų mokslas tampa šaunus. Įprasta PVC izoliacija? Tai polivinilchlorido ir plastifikatorių mišinys -pakankamai tankus, kad apsaugotų, bet pakankamai lankstus dirbti. Vietose, kuriose karšta (pvz., prie pramoninių mašinų), naudojamas kryžminis -polietilenas (XLPE). Jo molekulės susijungia 3D modeliu, todėl gali atlaikyti 90 laipsnių karštį kaip profesionalas.
Tačiau izoliacija ne tik apsaugo laidininką. Kai daug kabelių sukrauti kartu (pvz., pastato laidų spintoje), izoliacija neleidžia jiems „kovoti“-išlaikyti „socialinio atstumo“, jei norite. Kartą mačiau bandymą elektros laboratorijoje: 10 kV kabelio izoliacijoje buvo nedidelis 0,1 mm plyšys, o šalia esantys kabeliai pradėjo kibirkščiuoti{5}}kaip maži lankai. Tai buvo laukinė ir visiškas priminimas, kodėl svarbu izoliacija.
Galiausiai, apvalkalo sluoksnis-kietas išorinis kabelio karys. Prieš keletą metų per taifūną dariau nuotraukas, kurių iki šiol negaliu pamiršti: miestas buvo užtvindytas, bet kai iš nuolaužų iškasėme kabelį, jo PE apvalkalas vis dar tvirtai laikėsi, saugodamas viską viduje. Tas apvalkalas? Tai tarsi kabelio būdas pasakyti: „Atnešk orą{3}}Aš galiu su tuo susitvarkyti“.
Apvalkalų medžiagos taip pat yra kaip pramoninė magija. Įprasti PVC apvalkalai yra sunkiai dirbantys-mažesni nei 1 mm storio, tačiau jie atlaiko kasdienius įbrėžimus. Polietileno apvalkalai palaidotiems kabeliams? Jie tarsi apmokyti narai, išlikę stiprūs net tamsiame, drėgname purve. Tačiau mano mėgstamiausias neoprenas{5}}šis daiktas buvo išrastas XX a. ketvirtajame dešimtmetyje ir vis dar stiprus chemijos gamyklose, kur oras pilnas rūgšties rūko. Tai aš vadinu nesenstančiu!
Tačiau tikri šaunūs dalykai vyksta nanoskalėje. Neseniai universiteto laboratorija pagamino naują kompozicinį apvalkalą: silicio dioksido nanodalelės buvo sumaišytos į įprastą medžiagą ir ji yra 300 % atsparesnė dilimui{2}. Beprotiška, kaip mažytės dalelės gali padaryti tokį didelį skirtumą, tiesa?
Kviečiame pasidalinti savo nuomone su manimi el. paštu:julyliu403@gmail.com
