Zašto bi jednojezgreni okrugli oklopni kabel trebao koristiti ne-magnetski oklopni sloj?

U modernim sustavima prijenosa i distribucije snage jednojezgreni okrugli oklopni kabeli igraju važnu ulogu. Od napajanja industrijskih objekata do električnog ožičenja u zgradama, to je svugdje. Međutim, ova vrsta kabela ima poseban fizički fenomen tijekom rada - magnetsko polje koje stvara struja u vodiču inducirat će struju u oklopnom sloju. Ovaj fenomen duboko utječe na performanse i stabilnost kabela, a također određuje smjer odabira materijala oklopnog sloja.

Kad struja prođe kroz vodič a jednojezgreni okrugli oklopni kabel , prema zakonu elektromagnetske indukcije, oko njega će se stvoriti magnetsko polje. Sloj oklopa, kao struktura koja čvrsto okružuje vodič, neizbježno će biti prerezana ovim magnetskim poljem. Za kablove koji koriste magnetske materijale (poput običnih čeličnih traka) kao oklopne slojeve, inducirana struja formirat će zatvorenu petlju unutar magnetskog materijala, odnosno vrtložne struje. To je zato što magnetski materijal ima dobru magnetsku vodljivost i može pružiti put niske otpornosti za induciranu struju, što potiče stvaranje vrtložnih struja.

Pojava vrtložnih struja donosi niz negativnih učinaka. Najravnija manifestacija je da se oklopni sloj zagrijava. Prema Jouleovom zakonu, kada struja prođe kroz otpornik, stvorit će toplinu. Kad vrtložna struja teče u oklopnom sloju, otpor samog oklopnog sloja uzrokuje da se električna energija kontinuirano pretvara u toplinsku energiju, uzrokujući porast temperature oklopnog sloja. Ovaj fenomen grijanja ne samo da uzrokuje neopravdani gubitak električne energije i smanjuje učinkovitost prijenosa snage, već može uzrokovati i ozbiljnije probleme. Kad temperatura oklopnog sloja i dalje raste i premaši raspon tolerancije dizajna kabela, predstavljat će veliku prijetnju izolacijskim performansama kabela. U okruženju s visokim temperaturama, fizička i kemijska svojstva izolacijskog materijala promijenit će se, a performanse izolacije će se smanjiti, što može uzrokovati kvar kratkog spoja unutar kabela i utjecati na normalan rad cijelog elektroenergetskog sustava. Osim toga, dugotrajno pregrijavanje ubrzat će starenje oklopnog sloja i materijala za izolacijski sloj, skratiti radni vijek kabela i povećati troškove održavanja i opasnosti od sigurnosti.

Da bi se ovaj problem učinkovito riješio, jednojezgreni okrugli oklopni kabeli često koriste ne-magnetske materijale kao oklopni sloj, a trake aluminijske legure su među najboljima. Trake aluminijske legure imaju ne-magnetska svojstva, koja u osnovi eliminira uvjete za stvaranje vrtložnih struja. Budući da unutra ne postoji magnetska staza koja može usmjeriti induciranu struju da tvori zatvorenu petlju, čak i ako je magnetsko polje oko kabelskog vodiča snažno, u sloju oklopa aluminijske legure neće se stvoriti očita vrtložna struja, izbjegavajući tako gubitak snage i niz potencijalnih neispravnosti uzrokovanih grijanjem struje.

Istodobno, pojas aluminijske legure ima izvrsna mehanička svojstva i može pružiti pouzdanu zaštitu kabela. Aluminijska legura ima visoku snagu i dobru fleksibilnost nakon posebne formule legure i tehnologije obrade. Njegova je čvrstoća dovoljna da se odupire vanjskim silama poput povlačenja i ekstruzije koje se mogu susresti tijekom postupka polaganja kabela, spriječiti da se oklopni sloj deformira i pukne, a zatim zaštitite unutarnji vodič i sloj izolacije od oštećenja. Fleksibilnost olakšava savijanje i vješanje kabela tijekom ugradnje, prilagođavanje različitim složenim ožičenim okruženjima i neće uzrokovati oštećenje oklopnog sloja ili unutarnje strukture zbog prekomjernog savijanja. Ovo dobro mehaničko svojstvo osigurava da jednojezgreni okrugli oklopni kabel može raditi stabilno u različitim scenarijima primjene, pružajući solidno jamstvo za prijenos napajanja.

U praktičnim primjenama, bilo u scenarijima industrijske proizvodnje s izuzetno visokim zahtjevima za stabilnošću napajanja ili u civilnoj građevinskoj poljima sa strogim standardima za sigurnosni i radni vijek, jednojezgreni okrugli oklopni kabeli koristeći nemagnetske materijale kao što su trake aluminijske legure jer su oklopni slojevi pokazali značajne prednosti. Ne samo da osigurava učinkovit i stabilan rad elektroenergetskog sustava, smanjuje nestanke struje uzrokovanih kvarovima kabela, već smanjuje i dugoročne troškove operativnog i održavanja, ispunjavajući zahtjeve modernog društva za pouzdanost i ekonomiju električne infrastrukture.