Sähköjohtosi pitävät salaisuuksia-ja rehellisesti sanottuna yhdeksän kymmenestä ihmisestä putoaa pallon valitessaan oikeita! Mutta jos ymmärrät, miten niiden kolme avainkerrosta toimivat, säästät tonneittain aikaa, rahaa ja päänsärkyä.
Me kaikki pidämme nykyaikaista sähköä itsestäänselvyytenä, eikö niin? Mutta oletko koskaan pysähtynyt katsomaan sitä tylsää vanhaa lankaa seinäsi kulmassa? Tänään polvistutaan ja "kuunnelkaamme", mitä näillä "kaupungin verisuonilla" on sanottavana,{0}}ne ovat paljon mielenkiintoisempia kuin miltä näyttävät.
Kun sähkö kulkee langan läpi kuten kilpa-autossa, johdin on rata, jolla se vauhdittaa. Vaikka se on aina piilossa, tämä metalliydin on koko kaapelin tähti. Olen nähnyt niin monien ihmisten valitsevan kaapeleita vain tarkistamalla, kuinka paksu ulkokerros on-jättämättä tämän tärkeimmän osan huomiotta! Se on kuin ostaisit auton vain siksi, että pidät maalauksesta. saat prioriteetit väärin.
Zoomataanpa pikkujuttuihin: kuparijohtimen sisällä (alle sentin leveä!) elektronit tekevät periaatteessa "kevätjuhlien kiirettä" (tiedättekö sitä hullua vuotuista kiinalaista matkaruuhkaa). Jokaisessa kuutiomillimetrissä puhdasta kuparia on mieli-puhaltaa 8,5 × 10²² vapaita elektroneja, jotka ovat valmiita liikkumaan. Kupari on ollut huippujohdin kautta aikojen, ei vain siksi, että se kuljettaa erittäin hyvin sähköä (58,0 × 10⁶ S/m, jos välität numeroista), vaan myös siksi, että se on joustava,{7}}joten kaapeli voi taipua yhä uudelleen rikkomatta "rataa". Vierailin kerran kaapelitehtaalla ja katselin prosessia: raskas kupariharkko muuttui kokoonpanolinjalla ohuiksi langoiksi-ikään kuin taikuutta. Ne 0,15 mm{12}}paksuiset johdot kiertyvät yhteen, kuten tytön punos tai kaupungin sotkeutuvat sähköjohdot.
Viime aikoina myös alumiinijohtimet ovat tehneet paluun. Eräs sähköyhtiön kaveri kertoi minulle matematiikan: samalla sähkön{1}}kantokyvyllä alumiini tekee kaapelista 30 % kevyemmän. Se on iso juttu niille superpitkille-korkeajänniteprojekteille (kuten kilometreille ulottuville). Mutta tässä on asia,-kupari ja alumiini ovat alhaisia-kilpailijoita. Kupari siirtää paremmin sähköä, mutta se saa vihreitä "ruostepisteitä" kosteana. Alumiini on kevyempää ja halvempaa, mutta insinöörit vihaavat hapettumista liitoksissa{10}}se on kuin pieni aikapommi.
Seuraavaksi: eristekerros, joka on pohjimmiltaan johtimen paras henkisuoja. Se pysyy lähellä johtimia ja estää hyperelektroneja karkaamasta-kirkkaana esteenä. Auttelin kerran piiritöissä vanhassa kerrostalossa. Kun irrotimme 20 -vuotta- vanhan johdon, huoltomies osoitti eristystä ja vitsaili: "Tämä muovi on luotettavampaa kuin jotkut avioliitot! Se on estänyt elektroneja 'huijaamasta' (lue: oikosulusta) vuosikymmeniä."
Oikean eristyksen valitseminen on materiaalitiede jäähtyä. Tavallinen PVC-eristys? Se on sekoitus polyvinyylikloridia ja pehmittimiä, -joka on tarpeeksi tiheä suojaamaan, mutta riittävän joustava käytettäväksi. Kuumissa paikoissa (kuten teollisuuskoneiden lähellä) käytetään silloitettua polyeteeniä (XLPE). Sen molekyylit liittyvät 3D-kuvioon, joten se kestää 90 asteen lämpöä kuin ammattilainen.
Mutta eristys ei vain suojaa johtimia. Kun paljon kaapeleita on pakattu yhteen (kuten rakennuksen johtokaappiin), eristys estää niitä "taistelemasta"-säilyttämästä "sosiaalista etäisyyttä", jos niin haluat. Näin kerran teholaboratoriossa testin: 10 kV:n kaapelin eristeessä oli pieni 0,1 mm:n halkeama, ja lähellä olevat kaapelit alkoivat kipinöidä-kuin pikkukaaret tanssivat. Se oli villi ja täydellinen muistutus siitä, miksi eristys on tärkeää.
Lopuksi vaippakerros-kaapelin kova ulompi sotilas. Otin muutaman vuoden takaisen taifuunin aikana kuvia, joita en voi vieläkään unohtaa: kaupunki oli tulvinut, mutta kun kaivoimme hylystä kaapelin, sen PE-vaippa piti edelleen vahvana ja suojasi kaikkea sisällä. Tuo vaippa? Se on kuin kaapelin tapa sanoa: "Tuo sää{3}}Käyn sen kanssa."
Myös vaippamateriaalit ovat kuin teollista taikuutta. Tavalliset PVC-suojukset ovat kovia töitä-alle 1 mm:n paksuisia, mutta ne kestävät päivittäisiä naarmuja. Polyeteenivaipat maahan upotettuihin kaapeleihin? He ovat kuin koulutettuja sukeltajia, jotka pysyvät vahvoina myös pimeässä, kosteassa liassa. Mutta suosikkini neopreeni{5}}tämä aine keksittiin 1930-luvulla, ja se on edelleen vahva kemiantehtaissa, joissa ilma on täynnä happosumua. Sitä minä kutsun ajattomaksi!
Todella siistiä juttua tapahtuu kuitenkin nanomittakaavassa. Yliopiston laboratorio valmisti äskettäin uuden komposiittivaipan: sekoitettiin piidioksidin nanohiukkasia tavalliseen materiaaliin, ja se on 300 % kulutuksenkestävämpi. Hullua, kuinka pienet hiukkaset voivat tehdä niin suuren eron, eikö?
Tervetuloa jakamaan mielipiteesi kanssani sähköpostitse:julyliu403@gmail.com
