Den grunnleggende strukturen til en strømkabel er utformet i lag, der hvert lag utfører spesifikke funksjoner for å sikre sikker, effektiv og pålitelig overføring av elektrisk energi fra kraftkilden til sluttbrukeren. Denne modulære designen gjør at kabler kan tilpasses ulike krav, fra lavspenningsdistribusjon til ultrahøyspenningsoverføring, og tåle mekaniske, kjemiske og miljømessige påkjenninger under installasjon og langvarig drift.
Den detaljerte strukturen og funksjonene er som følger:
1. Leder (ledende kjerne)
Funksjon: Fungerer som kjernekanal for overføring av elektrisk energi, strømføring og bestemmelse av kabelens strømføringsevne og konduktivitetseffektivitet.
Materialer og prosesser: Vanligvis laget av svært ledende, glødet kobber (lav resistivitet, god fleksibilitet) eller hardtrukne aluminiumledere. For å balansere fleksibilitet og styrke dannes ledere ofte ved regelmessig å sno flere fine tråder. Tverrsnittsformene deres er optimalisert for å fylle isolasjonsrommet tett og forbedre varmespredning.
2. Skjermingslag
Funksjon: Dette paret av halvledende lag danner et «utjevningssystem», som er avgjørende for å sikre jevn fordeling av elektrisk felt i mellom- og høyspenningskabler.
Lederskjerm: Ekstruderes tett på lederoverflaten, fyller den mikroskopiske uregelmessigheter og mellomrom i den flertrådete lederen, og forhindrer koronautladning og lokal elektrisk tredannelse.
Isolasjonsskjerm: Den er tett festet på den ytre overflaten av isolasjonslaget, og jevner ut det elektriske feltet og gir en jevn overgang til det ytre metalliske skjermlaget.
Materiale: Begge er tverrbindbare halvledende materialer, med volumresistivitet vanligvis kontrollert innenfor området 10² til 10⁵ Ω·cm.
3. Isolasjonslag
Funksjon: Gir elektrisk isolasjon, motstår driftsspenning og overspenninger for å forhindre havari eller lekkasje.
Materialer: Vanlig materiale erTverrbundet polyetylen (XLPE)Etylenpropylengummi (EPR) brukes til mellomspennings- og høyfleksibilitetsapplikasjoner. Polyvinylklorid (PVC) brukes hovedsakelig i lavspenningsdistribusjonsnett.
4. Metallisk skjoldlag
Funksjon: Gir en bane for feilstrøm, elektromagnetisk skjerming og jordingsbeskyttelse.
Skjemaer:Kobberbåndskjerming, skjerming av kobbertrådflettet eller korrugerte metallkapper (som også gir en radial vannbarrierefunksjon).
5. Fyllingslag
Funksjon: Fyller hulrom i flerkjernekabler for å opprettholde strukturell stabilitet, og gir ekstra demping og fuktighetsbeskyttelse.
Materiale: Ikke-hygroskopiske materialer som polypropylen (PP) utløserledning eller vanntett tau.
6. Indre kappe
Funksjon: Beskytter det metalliske skjoldlaget mot korrosjon og gir en foreløpig radial vann- og fuktbarriere.
Materialer: Ekstruderte polyetylen (PE) eller polyvinylklorid (PVC) kapper. For applikasjoner som krever god vanntetthet, brukes ofte laminerte kapper av aluminium-polyetylen.
7. Panserlag
Funksjon: Gir mekanisk beskyttelse mot knusing under direkte nedgraving, trekking under installasjon og spenning under legging under vann.
Typer: Stålbåndspanser (hovedsakelig for trykkmotstand) eller ståltrådspanser (for strekkfasthet).
8. Ytre kappe
Funksjon: Ytterste beskyttelseslag, motstandsdyktig mot miljøkorrosjon.
Materiale: PVC- eller PE-kappemateriale, med mulighet for utvikling av flammehemmende, halogenfrie og røykfattige spesialkappematerialer.
9. Spesialkonstruksjoner
Vanntettingsstruktur: Korrugerte metallkapper eller vannblokkerende pulver/tape/geler.
Brannbeskyttelsesstruktur: Keramifiserbar silikongummi, glimmerbånd eller LSZH-materialer (røykfattige og halogenfrie materialer).
Smart integrasjon: Noen kabler integrerer optiske fiberenheter for temperaturmåling eller kommunikasjon.
10. Struktureksempel (høyspent enkjernekabel)
Kobberleder → Lederskjerm → XLPE-isolasjon → Isolasjonsskjerm → Korrugert metallisk skjerm → PE indre kappe → Ståltrådpanser → Ytre kappe.
11. Sammendrag
En strømkabel er et presist konstruert systemprodukt. Valg av materialer og implementering av prosesser for hvert lag påvirker kabelens overføringseffektivitet, levetid og sikkerhetsnivå i stor grad. Moderne kabelteknologi utvikler seg mot høyere spenningsnivåer, større kapasitet, høyere pålitelighet, økt intelligens og forbedret miljømessig bærekraft.
Publisert: 18. desember 2025