Tại sao một cáp bọc thép tròn một lõi nên sử dụng lớp giáp không từ tính?

Trong các hệ thống truyền tải và phân phối năng lượng hiện đại, cáp bọc thép tròn lõi đóng vai trò quan trọng. Từ nguồn điện của các cơ sở công nghiệp đến hệ thống dây điện trong các tòa nhà, nó ở khắp mọi nơi. Tuy nhiên, loại cáp này có một hiện tượng vật lý đặc biệt trong quá trình hoạt động - từ trường được tạo ra bởi dòng điện trong dây dẫn sẽ tạo ra dòng điện trong lớp áo giáp. Hiện tượng này ảnh hưởng sâu sắc đến hiệu suất và tính ổn định của cáp và cũng xác định hướng lựa chọn của vật liệu lớp áo giáp.

Khi một dòng điện đi qua dây dẫn của một Cáp bọc thép tròn đơn , theo luật cảm ứng điện từ, một từ trường sẽ được tạo ra xung quanh nó. Lớp áo giáp, như một cấu trúc bao quanh chặt chẽ dây dẫn, chắc chắn sẽ được cắt bởi từ trường này. Đối với cáp sử dụng vật liệu từ tính (như dải thép thông thường) làm lớp áo giáp, dòng điện cảm ứng sẽ tạo thành một vòng kín bên trong vật liệu từ tính, nghĩa là dòng điện xoáy. Điều này là do vật liệu từ tính có độ dẫn từ tốt và có thể cung cấp một đường dẫn điện trở thấp cho dòng điện cảm ứng, thúc đẩy việc tạo ra dòng điện xoáy.

Sự xuất hiện của dòng điện xoáy mang đến một loạt các hiệu ứng tiêu cực. Biểu hiện trực tiếp nhất là lớp áo giáp nóng lên. Theo luật của Joule, khi hiện tại đi qua một điện trở, nó sẽ tạo ra nhiệt. Khi dòng điện xoáy chảy trong lớp áo giáp, điện trở của lớp giáp khiến năng lượng điện liên tục được chuyển thành năng lượng nhiệt, khiến nhiệt độ của lớp giáp tăng lên. Hiện tượng sưởi ấm này không chỉ gây ra sự mất năng lượng điện không chính đáng và làm giảm hiệu quả truyền tải điện, mà còn có thể gây ra vấn đề nghiêm trọng hơn. Khi nhiệt độ của lớp áo giáp tiếp tục tăng và vượt quá phạm vi dung sai của thiết kế cáp, nó sẽ gây ra mối đe dọa lớn cho hiệu suất cách điện của cáp. Trong môi trường nhiệt độ cao, các tính chất vật lý và hóa học của vật liệu cách điện sẽ thay đổi và hiệu suất cách điện sẽ giảm, điều này có thể gây ra lỗi ngắn mạch bên trong cáp và ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của toàn bộ hệ thống điện. Ngoài ra, quá nhiệt dài hạn sẽ tăng tốc độ lão hóa của lớp áo giáp và vật liệu lớp cách điện, rút ​​ngắn tuổi thọ của cáp, và tăng chi phí bảo trì và các mối nguy hiểm an toàn.

Để giải quyết hiệu quả vấn đề này, cáp bọc thép tròn một lõi thường sử dụng các vật liệu không từ tính làm lớp áo giáp và các dải hợp kim nhôm là một trong những loại tốt nhất. Dải hợp kim nhôm có các đặc tính phi từ tính, về cơ bản loại bỏ các điều kiện cho việc tạo ra dòng điện xoáy. Vì không có đường dẫn từ bên trong có thể hướng dẫn dòng điện cảm ứng tạo thành một vòng kín, ngay cả khi từ trường xung quanh dây dẫn cáp mạnh, không có dòng xoáy rõ ràng sẽ được tạo ra trong lớp giáp bằng hợp kim nhôm, do đó tránh bị mất điện và một loạt các lỗi tiềm ẩn do làm nóng dòng điện.

Đồng thời, vành đai hợp kim nhôm có tính chất cơ học tuyệt vời và có thể cung cấp sự bảo vệ đáng tin cậy cho cáp. Hợp kim nhôm có độ bền cao và tính linh hoạt tốt sau một công thức hợp kim và công nghệ chế biến hợp kim đặc biệt. Sức mạnh của nó đủ để chống lại các lực bên ngoài như kéo và đùn có thể gặp phải trong quá trình đặt cáp, ngăn lớp áo giáp biến dạng và vỡ, sau đó bảo vệ dây dẫn bên trong và lớp cách nhiệt khỏi bị hư hại. Tính linh hoạt giúp uốn cong và gió cáp dễ dàng hơn trong quá trình lắp đặt, thích ứng với các môi trường dây nối phức tạp khác nhau và sẽ không gây ra thiệt hại cho lớp áo giáp hoặc cấu trúc bên trong do uốn cong quá mức. Thuộc tính cơ học tốt này đảm bảo rằng cáp bọc thép tròn một lõi có thể hoạt động ổn định trong các kịch bản ứng dụng khác nhau, cung cấp bảo đảm chắc chắn cho việc truyền tải điện.

Trong các ứng dụng thực tế, cho dù trong các kịch bản sản xuất công nghiệp với các yêu cầu cực kỳ cao đối với sự ổn định cung cấp năng lượng hay trong các lĩnh vực xây dựng dân dụng với các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về tuổi thọ an toàn và dịch vụ, cáp bọc thép lõi một cách sử dụng các vật liệu phi từ tính như dải hợp kim nhôm như các lớp áo giáp đã cho thấy lợi thế đáng kể. Nó không chỉ đảm bảo hoạt động hiệu quả và ổn định của hệ thống điện, giảm mất điện do sự cố cáp, mà còn giảm chi phí vận hành và bảo trì dài hạn, đáp ứng các yêu cầu của xã hội hiện đại về độ tin cậy và nền kinh tế của cơ sở hạ tầng điện.