Kábelek Felosztás, fajták
Villamos vezető rendszerek
Vezetékek
Gyengeáramú szigetelt
Erősáramú szigetelt
Csupasz
Kábelek
Gyengeáramú
Koaxiális
Erősáramú
Szimmetrikus
Légkábel
Földkábel
Célok Töltéshordozók kontrollált csatornában történő továbbítása. Igény lehet: ● energiaellátás (erősáram) ● hírközlés (gyengeáram) Ez alapján: ● alacsony (DC) ellenállás / jó külső szigetelés ● vagy jó NF viselkedés
Vezető kiválasztása Ár
!!!
Minőség
● A tanultak alapján jó lehet: Cu, Au, Ag, Al ● Vezetőképesség alapján álatlában jó: Al, Cu, Ag ○ Gyakorlatban erősáramnál: Al és ötvözetei ○ gyengeráamnál: Cu és bevonatos verziói, NF gyakorlatban figyelni kell a Skin-hatásra
Geometria A kábelek keresztmetszete: ● rendszerint kör, ● erősáramú környezetben gyakori a téglalap és körcikk
Technológia ● Többfokozatú húzás ● Al rosszabb vezető, mint a Cu, ezt keresztmetszet növeléssel lehet kompenzálni ● Al csak erősáramú környezetben, ott nem kell forrasztani ● Gyengeáramú környezetben inkább réz, forrasztunk + jobb helykihasználás
Erősáramú eszközök Réz és Alumínium vezetők csupasz és szigetelt kivitelben, légvezetékként, vagy (föld)kábel formájában.
Légvezetékeknél kettős igény: ● villamos paraméterek ● húzószilárdság (teherviselő képesség)
Légvezetékek mechanikus igénybevétele ● saját súlyból adódó ○ keresztmetszet => önsúly (statikus jellegű) ○ csökkenteni az oszlopközt, vagy módosítani a terheléselosztást (több vezető)
● Időjárás ○ víz és jég lerakódás (statikus) ■ megfelelő lepergető bevonat, méretezés ○ szél hatása (dinamikus) ■ befogási pontoknál fáradás ■ jól megválasztott ötvözet, befogási módszerek, oszlopköz, távtartók
Erősáramú légvezeték alapanyagok - szilíciumbronz - hő és egyéb kezeléssel keményített vörösréz (patentírozás, sajtolás) - ritka - ötvözött Al (aludúr - Ald) - speciális acél (AcAl, AC4)
Erősáramú sodort légvezeték kialakítások A sodrony mechanikai szempontból mindig jobban ellenáll a dinamikus terhelésnek. ● Egynemű: Minden szála azonos alapanyagból készül, csak a sodrás az előny. ● Többnemű: Több szálanyagból sodorják pontos geometriával, egyik mechanikailag tart, a másik jól vezet. (AcAl)
Sodronyok Előnyök: - jó vezető + nagy teherbírású - jól viseli a dinamikus terhelést is (lengés) - sokkal jobban hajlítható - többrétegű sodronyoknál az egyes rétegek mindig ellentétes irányba forognak - a külső réteg jobbmenetű, kivéve, ha tiszta Al sodrony, akkor balos - Al tartalmú sodratokat csak hegeszteni szabad - elektrokémiai korrózió!
Szigetelt erősáramú kábelek 1. ● légkábel ● földkábel Légkábel: ● több ér, hiszen kábel ● Al ötvözet rendszerint, néha Cu ötvözet ● koromtartalmú PVC szigetelés (UV ellen) ● teherviselő elemként acélszál, vezetésben nem vesz részt
Szigetelt erősáramú kábelek 2. Földkábelek: ● feszítésre csak a fektetéskori csörlőzés miatt kell méretezni, hosszú távra nem ● földben kémiai hatások érik, a szigetelésnek tartósan el kell ezt viselni ● a telepítés sokkal drágább, mint légkábelnél, így a hosszabb élettartam alapkérdés
Föld / légkábel dilemma drága
olcsó
földkábel
telepíteni
fenntartani
légkábel
fenntartani
telepíteni
● A gyakorlatban a telepítő és a fenntartó elkülönülhet => rövid távú érdekek. ● Városkép / életminőség ● bővíthetőség, átstruktúrálhatóság
Szigetelt kábelek veszteségei ● ohmikus ellenállás (vezető) ● szigetelésben: ○ szivárgási veszteség ○ átpolarizálódási veszteség (csak AC probléma) ○ ionizálódási veszteség (=> átütés esély nő)
● fémköpeny / páncélozás: ○ örvényáramú veszteség (átmágnesezéskor) ○ hiszterézis veszteség (vasmag jelleg)
Mindegyik hőleadással rendszerbiztonságra is!
jár,
hat
a
Hőegyensúlyi állapot Amíg a veszteségek okán fejlődött és a leadható hő mennyisége nem egyezik meg, nem beszélhetünk hőegyensúlyról. ● Függ a környezeti hőmérséklettől ● függ tőle a terhelhetőség! Csökkenteni kell a veszteségeket és javítani a hőleadást.
Komplex kábelek Komplex kábelek szokásos rétegsorrendje: ● vezető ér ● érszigetelés Kábellélek ● övszigetelés ● köpenyezés ● párnázás ● páncélozás ● záró burkolat Egyes elemek opcionálisak!
Kábelek elemei 1. Érszigetelés: Csak villamos méretezés, a vezetőket ez veszi körbe közvetlenül. (PE, PVC) Övszigetelés: Minden szigetelt eret összefognak és az érszigeteléssel általában megegyező anyaggal körbeveszik. Ér + Érszigetelés + Övszigetelés = Kábellélek
Kábelek elemei 2. Köpeny: Ólom, Alu, vagy műanyag. Jellemzően vízzárás, de néha vezető szerepe is van. Párnázás: Ütéstől, nyomástól véd. Habosított műa., vagy gyapot. Páncélozás: Acélszalag. Vagy spirálban átfedéssel, vagy hosszanti szálak. Vágó igénybevétel ellen, esetleg húzást segíti.
