طرق تجديل موصلات الكابلات وتوصيات معدات التجديل


وقت النشر: 31 يناير 2024منظر:2

يشير جدل الموصل إلى جدل عدة أسلاك مفردة بنفس الأقطار أو بأقطار مختلفة معًا في اتجاه معين ووفقًا لقواعد معينة لتشكيل قلب سلك مجدولة بشكل عام. لا يمكن وضع الموصلات الصلبة ذات المقطع العرضي الكبير وتشكيلها وتوصيلها بسلاسة لأنه ليس من السهل ثنيها. الموصلات الذين تقطعت بهم السبل تحل هذه المشكلة. تعتمد طرق التجديل على المعدن وخصائصه.

تجديل متحدة المركز

هذه هي الطريقة النموذجية التي يتم بها لف موصلات كابلات الطاقة. يتكون من خط مركزي أو نواة محاطة بطبقة أو أكثر من الطبقات الحلزونية. تضيف كل طبقة تالية ستة نوى سلكية أكثر من الطبقة السابقة. باستثناء الموصلات التي تقطعت بها السبل في اتجاه واحد، يتم وضع كل طبقة في الاتجاه المعاكس للطبقة أدناه. بالنسبة لموصلات كابلات الطاقة، يكون القلب عبارة عن سلك واحد، والأسلاك الملتوية كلها لها نفس القطر. كما هو موضح في الشكل، الطبقة الأولى خارج قلب السلك مكونة من 6 أسلاك؛ الطبقة الثانية 12 سلكا. الطبقة الثالثة 18 سلكا. وهكذا. المسافة التي يكملها سلك واحد من الموصل بشكل حلزوني كامل داخل الطبقة تسمى الملعب. تم تحديد متطلبات الملعب في الجزء 4 من معيار ASTM. يجب أن تكون المسافة بين 8 و 16 مرة القطر الخارجي للطبقة المقابلة.

الصورة1

في كابلات الطاقة، معيار التجديل هو الفئة B. ويتطلب المعيار ترك اتجاه الالتواء الخارجي. وهذا يعني أنه عند النظر إليها على طول محور موصل الكابل، فإن الخيوط الخارجية تكون ملتوية إلى اليسار عندما تغادر المراقب. يتم الحصول على مرونة أفضل عن طريق زيادة عدد الأسلاك المفردة في الموصل. تحتوي الفئة C على طبقة سلكية واحدة أكثر من الفئة B، وتحتوي الفئة D على طبقة سلكية واحدة أكثر من الفئة C. إعدادات المستوى حتى المستوى M (تستخدم عادةً لكابلات اللحام وما إلى ذلك). تتشابه موصلات الفئة C والفئة D في الوزن مع موصلات الفئة B ولها أقطار خارجية أكبر بمقدار 3 مل من موصلات الفئة B. يمكن استخدام n=1+3N (N+1) لحساب عدد الأسلاك المفردةالموصلات الذين تقطعت بهم السبل متحدة المركز. في الصيغة، n هو العدد الإجمالي للأسلاك المفردة في الموصل الذي تقطعت به السبل؛ N هو عدد الطبقات خارج السلك المفرد المركزي.

تجديل المدمجة

يصف هذا المفهوم التكامل المحكم للطبقات العالقة من خلال التشوه الطفيف. لا يتم تقليل منطقة الموصل. يمكن تقليل قطر الموصل المضغوط النهائي بما لا يزيد عن 3% مقارنة بالقطر المكافئ للموصلات الأساسية العادية المجدولة متحدة المركز. التخفيض المشترك هو 2.5%.

يمكن أن يؤدي تقليل المسافة الخارجية للموصل إلى حل هذه المشكلة، ولكنه يؤدي إلى مقاومة عالية ويتطلب استهلاك المزيد من مادة الموصل.

التجديل المدمج هو أسلوب التجديل الأكثر شيوعًا لأن درجة الصوت المحددة في التجديل متحدة المركز تخلق فجوات صغيرة بين طبقات الموصلات. و"تقع" المادة منخفضة اللزوجة في هذه الفجوات بعد البثق. وينتج عن ذلك عدم انتظام السطح، ويزيد من الجهد الذي يجب تحمله، ويجعل تقشر الطبقة أكثر صعوبة.

تجديل خط الملف الشخصي

تشبه هذه الطريقة جدل الضغط، فيما عدا أن عملية التشكيل الإضافية تسمح بتخفيض قطر الموصل بنسبة 9% مقارنة بقطر الموصلات العادية المجدولة متحدة المركز. مما يؤدي إلى قطر موصل يقارب قطر الموصل الصلب. ومع ذلك، لا تزال الفجوة الهوائية موجودة كقناة هجرة للرطوبة. الميزة الرئيسية للموصلات المجدولة هي انخفاض قطر الموصل.

حفنة الذين تقطعت بهم السبل

يستخدم هذا المفهوم لوصف الالتواء المركزي للأسلاك المفردة في اتجاه موحد دون مراعاة الترتيب الهندسي.

يُستخدم هذا الهيكل للكابلات ذات موصلات الأسلاك الأمريكية الصغيرة التي تتطلب مرونة عالية للغاية، مثل الكابلات المحمولة المستخدمة في المكانس الكهربائية، وماكينات جز العشب، وما إلى ذلك.

في موصلات الصنف K وM، يكون قطر السلك الواحد ثابتًا. يتم تحقيق مساحة المقطع العرضي للموصل المطلوبة عن طريق زيادة عدد الأسلاك المفردة.

متعدد الجدائل

يتم استخدام هذا المفهوم للموصلات المجدولة متحدة المركز حيث يتم أيضًا تجديل كل سلك على حدة. أي مجموعة من الموصلات متحدة المركز والموصلات المجمعة. يتم إنشاء الموصل النهائي من مجموعة متحدة المركز من الموصلات المجمعة أو المحورية. وتتكون كل مجموعة من عدد معين من الأسلاك المفردة، بدلاً من سلك واحد. يجب أن يوضح وصف الموصل متعدد الجدائل عدد مجموعات الخيوط وعدد الأسلاك المفردة في كل مجموعة.

تُستخدم كابلات الفئة G والفئة H بشكل شائع في تعدين الكابلات المحمولة. تستخدم كابلات الفئة I والفئة L والفئة M كابلات ملتوية لتشكيل كابلات متحدة المركز بنفس حجم السلك المفرد. يمكن تحقيق حجم مساحة المقطع العرضي المطلوب عن طريق زيادة عدد الأسلاك. تستخدم كابلات الفئة الأولى سلكًا فرديًا #24AWG (0.020 بوصة)، وتستخدم كابلات الفئة L أسلاكًا فردية #30AWG (0.010 بوصة)، وتستخدم كابلات الفئة M أسلاكًا فردية #34AWG (0.0063 بوصة). تُستخدم كابلات الفئة الأولى عادةً في السكك الحديدية، بينما تُستخدم كابلات الفئة L والفئة M في المزيد من التطبيقات المحمولة مثل كابلات اللحام وأسلاك الطاقة المتنقلة.

موصل على شكل مروحة

يُسمى الموصل الذي يكون مقطعه العرضي على شكل مروحة تقريبًا بالموصل على شكل مروحة. يحتوي الكابل النموذجي ثلاثي الموصلات على ثلاثة قطاعات بزاوية 120 درجة، والتي تشكل الشكل الأساسي للكابل الدائري. هذه الكابلات لها قطر خارجي أصغر من كابلات الموصلات متحدة المركز المقابلة ويمكن أن تظهر مقاومة تيار متردد أقل بسبب انخفاض تأثيرات القرب.

بالنسبة للكابلات المعزولة بالورق، تكون موصلات القطاع في الغالب ملتوية ومضغوطة للحصول على أعلى نسبة ممكنة من مساحة المقطع العرضي للموصل إلى مساحة المقطع العرضي للكابل. يختلف الشكل والأبعاد الدقيقة لمنتجات كل مصنع قليلاً.

تظهر الصورة تصنيفات موصل مضغوط نموذجي على شكل مروحة.

الصورة 2

إلى حد ما، تم استخدام موصلات القطاع الصلبة بدلاً من المجدولة في الكابلات ذات الجهد المنخفض، وكانت هناك محاولات لاستخدام مثل هذه الموصلات في الكابلات ذات الجهد المتوسط، لكن ذلك لم يتحقق بعد لاعتبارات اقتصادية في ذلك الوقت.

موصل ميليكين

موصلات ميليكين دائرية وتتكون من ثلاثة خيوط أو أكثر ملتوية معًا ومفصولة بطبقة عازلة رقيقة. تحمل كل كتلة تيارًا أصغر من الموصل بأكمله، وينتقل التيار عبر المواقع الداخلية والخارجية للموصل بأكمله. تتمثل ميزة هذا الهيكل في أن تأثير الجلد أقل، وتأثير الجلد الأصغر يجعل مقاومة التيار المتردد أقل من طريقة اللف التقليدية.

ينبغي النظر في استخدام هذا النوع من الموصلات في الكابلات مثل 1000 كيلو سم ميل (المقابلة للقياس المتري 507 مم²) ومناطق المقطع العرضي الأكبر التي تحمل تيارات كبيرة. قطر ربع الموصل يساوي تقريبًا قطر الموصل المجدول من الفئة ب.

موصل حلقي

الموصلات الحلقية عبارة عن موصلات دائرية مجدولة حيث يتم تجديل الأسلاك الفردية حول حبل ليفي مركزي أو أنبوب معدني ملولب أو شعاع على شكل حرف I. ميزة هذا النوع من الموصلات هي أنه بالنسبة للموصل ذو مساحة مقطع عرضي معينة، يمكن التخلص من تأثير تأثير الجلد في المركز، مما يجعل مقاومة التيار المتردد الإجمالية أصغر. وفقًا لما تسمح به المساحة، تكون الموصلات الحلقية أكثر اقتصادًا للكابلات ذات مساحة مقطع عرضي تبلغ 60 هرتز و1000 كيلو سم وما فوق، ولموصلات الكابلات ذات مساحة مقطع عرضي تبلغ 1500 كيلو سم مل (الموافق 760 مم² في النظام المتري) وما فوق تحت ظروف منخفضة -ظروف التردد (مثل 25 هرتز).