כבל חשמלי

כבלים חשמליים
שימוש בכבלים חשמליים

כבל חשמלי הוא צירוף של מספר תיילים מוליכים אשר בודדו זה מזה, המשמשים להולכת זרם חשמלי. תיילים בכבל אשר אינם מופרדים זה מזה באמצעות חומר מבודד נקראים "גיד".

תכונות

מתח ובידוד

התכונה החשובה ביותר של כבל חשמלי, ושממנה נגזר תפקידו, הוא המתח החשמלי בין מוליכי הכבל לבין עצמם (במקרה של כבל רב גידים) או בין המוליכים לסביבתם (במקרה של כבל חד גידי). מתח זה נע בין וולטים בודדים לבין מאות אלפי וולטים. מתח העבודה של הכבל מתאפשר בזכות החומר המבודד בו עטופים המוליכים. היות שהגודל של כבלים קטן יחסית והמוליכים קרובים זה לזה או לשפת הכבל, הרי שבמקרה של כבלים למתח של מאות אלפי וולטים מדובר בחומר מבודד שמסוגל לעמוד במפלי מתח עצומים של מאות אלפי וולטים לסנטימטר: מתח הפריצה של אוויר, הנחשב כמבודד מצוין, הוא כ-30 קילוולט לסנטימטר בלחץ של 1 בר, מכאן שחומר הבידוד של כבל בן מאות קילוולטים צריך להיות מבודד פי 5 עד פי 20 יותר מאוויר.
בנוסף לתפקיד הבידוד במניעת פריצה חשמלית, הבידוד מהווה גם הגנה מכנית על המוליך. חשיבותה של הגנה זו רבה בכבלי מתח גבוה, שם הבידוד מונע עיוות של המוליך ויצירת שדות חשמליים מוגברים מקומית שעלולים לגרום לפריצה. עוד צריך החומר המבודד לפזר טוב את החום הנוצר כתוצאה ממעבר הזרם בכבל, ולא להיהרס כתוצאה מטמפרטורת הסביבה בה מותקן הכבל.

סוגי בידוד

לבידוד של כבל מספר תכונות הכרחיות על מנת למלא את תפקידו:

רק חומר אשר כל התכונות הללו קיימות בו במידה מספקת יכול לשמש לבידוד כבלים. למשל, חומרים קרמיים הם מבודדים מעולים אך אינם גמישים ולכן אינם משמשים בכבלים. המגבלות של כל אחת מהתכונות הללו בחומר המבודד ישפיעו על הביצועים של הכבל.

החומרים הנפוצים ביותר כיום לבידוד כבלים הם פוליאתילן ופוליאתילן מצולב (XLPE), פוליוויניל כלוריד (PVC) וגומי EPR (אנ'). חומרי בידוד נוספים הנמצאים בשימוש הם נייר רווי שמן ותחמוצת המגנזיום.

מבנה

בבסיס, כבלי חשמל בנויים ממוליך אחד או יותר, העטופים בחומר מבודד. המבנה של כבל יכול להיות פשוט ביותר או מורכב מאוד, בהתאם לתפקיד הכבל.
כל מוליך בכבל נקרא "גיד". על פי רוב עשויים הגידים מתיילי נחושת או אלומיניום. התיילים מהם עשויים הגידים יכולים להיות בקטרים שונים, אך מטעמים של גמישות הקוטר המרבי של תיילים אלה אינו עולה על 3 מילימטר. בכבלים בהם נדרשים גידים גדולים יותר מתבצע הדבר על ידי מספר תיילים שזורים. לעומת זאת, כאשר נדרשת גמישות גבוהה יותר של הכבל, מבוצעים הגידים על ידי שזירה של תיילים בעלי קוטר קטן במיוחד.
המוליכים, כאמור, נעטפים בחומר מבודד. כבלים בהם יותר מגיד אחד נעטפים כל הגידים המבודדים במעטפת נוספת, מבודדת אף היא, המחזיקה את כל הגידים המבודדים צמודים זה לזה. זהו המבנה בסיסי של כבלי חשמל. מבנים נפוצים נוספים הם:

  • זוג שזור - הגידים שזורים זה סביב זה, לעיתים אף ללא מעטפת מבודדת חיצונית נוספת.
  • כבל קואקסיאלי - גיד אחד עוטף את הגיד השני.

מעבר למבנים בסיסיים אלו קיימות וריאציות רבות על המבנה של כבלים. ביניהן ניתן למצוא:

  • סידור גידים רדיאלי או שטוח.
  • מעטפת חיצונית עשויה מקלעת טקסטיל.
  • גידים בעלי מבנה גזרתי (כלומר אינם עגולים).
  • כבלים משוריינים, הכוללים מעטפת הגנה מפלדה.

זרם

הזרם החשמלי שיכול להיות מועבר בכבל מוגבל על ידי יכולת פיזור החום שלו. כל זרם שזורם בכבל מעלה את הטמפרטורה שלו, עלייה זו תלויה בצפיפות הזרם.
עליית הטמפרטורה של הכבל מעל סף מסוים פוגעת בחומר הבידוד, לכן, לכל כבל קיים "זרם עבודה" - זרם שיכול לזרום בו לאורך זמן ללא חשש שעליית הטמפרטורה תפגע בבידוד. לדוגמה, בידוד PVC יכול לעמוד בטמפרטורות של עד 70 מעלות צלזיוס, ואילו בידוד XLPE בטמפרטורה של עד 90 מעלות צלזיוס.
עם זאת, יכולים כבלים להעביר זרמים גדולים בהרבה מזרם העבודה הנקוב שלהם (זרם יתר), וזאת כל עוד הטמפרטורה של הכבל אינה עולה על זו המסכנת את הבידוד. המשמעות היא כי גודל זרם היתר העובר בכבל היא יחסית למשך הזמן בו זורם זרם זה - ככל שזרם היתר גבוה יותר, פרק הזמן בו הוא יכול לזרום מבלי לפגוע בבידוד קצר יותר.
מבחינה מעשית יכולים לעבור בכבל זרמים גבוהים בהרבה גם מזרמי היתר - בדרך כלל זרמים כאלה הם תוצאה של קצר חשמלי. זרמים כאלה עלולים לחמם את החומרים מהם עשויים המוליכים עד לשינוי פיזיקלי במבנה הכבל והמוליכים. כבל שעבר בו זרם יתר שלא הופסק תוך הזמן הנדרש, אינו ראוי יותר לשימוש.
מגבלת זרם העבודה בכבלים היא מגבלה מאוד מהותית. מגבלה זו קובעת את שטח החתך של גידי הכבל, כך שצפיפות הזרם לא תגרום להתחממות מעל המותר. מכאן שככל שהזרם אותו הכבל נדרש להעביר יהיה גדול יותר, כן יגדל שטח החתך של הגידים. עם זאת, מגבלה זו אינה נכונה בכל האמור בהספק החשמלי אותו יכול להעביר הכבל, שכן ההספק תלוי גם במתח של הכבל.

התנגדות והיגב

קיבוליות

המבנה של כבל, גידים ארוכים המופרדים זה מזה באמצעות חיץ דיאלקטרי ובמצב של הפרש פוטנציאלים, מהווה למעשה קבל. לכל כבל יש קיבול הניתן לחישוב, ונתון ביחידות של פאראד ליחידת אורך (בדרך כלל קילומטר). בכבלים קיים קיבול בין הגידים לבין עצמם אך גם בין הגידים לנקודת הניוטרל של המערכת (בדרך כלל האדמה). קיבוליות בכבלים יכולה להגיע לערכים של 0.25 מיקרופאראד לקילומטר.

זרם ישר

במשטר של זרם ישר קבל מהווה נתק, כך שלאחר טעינה מלאה של הכבל, אין לקיבוליות משמעות והשפעה במצב המתמשך. עם זאת, מיתוג של המעגל החשמלי אותו מזין הכבל משאיר את הכבל במצב "טעון". כבלים בעלי קיבוליות גבוהה מסוגלים לאגור בתוכם מטען משמעותי אשר פריקה לא מבוקרת שלו עלולה להיות קטלנית.

זרם חילופין

בזרם חילופין הקיבוליות של הכבל באה לידי ביטוי במעגל החשמלי. במצב זה יעבור דרכו זרם קיבולי קבוע על פי הנוסחה , כאשר:

הוא הזרם הקיבולי בין מוליך המופע לאדמה.
הוא המתח הפאזי (בין המוליך לאדמה).
הוא התדר של המעגל.
הוא הקיבול הכולל של הכבל.

במערכת תלת פאזית תקינה מתקיימים כל הזמן זרמים בין הפאזות לבין האדמה. סכום הזרמים הוא תמיד אפס. הזרם הקיבולי במערכת תלת פאזית מתקיים כל עוד המערכת מצויה תחת מתח, גם כאשר לא זורם בה כל זרם אחר.

משקל

חוזק מכני

סוגי כבלים

כבלי הספק

כבלי תקשורת

כבלים משולבים

כבלים חסיני אש

כבלים תת-מימיים

התקנת כבלים

שדות אלקטרומגנטיים

קישורים חיצוניים

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא כבל חשמלי בוויקישיתוף

Read other articles:

Inspektorat Jenderal Kementerian Perindustrian Republik IndonesiaGambaran umumDasar hukumPeraturan Presiden Nomor 69 Tahun 2018Bidang tugasPengawasan InternalSusunan organisasiInspektur JenderalMasrokhanSekretaris Inspektorat JenderalWawas Swathatafrijiah Inspektur IBayu Fajar NugrohoInspektur IIR. Janu SuryantoInspektur IIITeguh Adhi AriantoInspektur IVSri Hastuti Nawaningsih Kantor pusatJalan Jenderal Gatot Subroto Kav 52-53, Lantai 4-5, Jakarta Selatan, 12950Situs webhttps://itjen.kem...

 

Fuchengmen, 1930. Fuchengmen (Hanzi sederhana: 阜成门; Hanzi tradisional: 阜成門; Pinyin: Fùchéngmén; bahasa Manchu:ᡝᠯᡤᡳᠶᡝᠨ ᡳᠮᡠᡨᡝᡥᡝᡩᡠᡴᠠ;Möllendorf: elgiyen i mutehe duka) adalah sebuah gerbang di sisi barat tembok kota Beijing. Gerbang itu dirobohkan pada 1960-an untuk dijadikan jalan layang Fuchengmen di atas Jalan lingkar ke-2. Stasiun Fuchengmen menjadi simpul transportasi, tempat singgah sejumlah bus umum dan Jalur 2, Beijing Subwa...

 

Buah-buahan sebagai sumber vitamin bagi tubuh. Vitamin (Inggris: vital amine, vitamincode: en is deprecated ) adalah sekelompok senyawa organik berbobot molekul rendah yang memiliki fungsi vital dalam metabolisme setiap organisme,[1] yang tidak dapat dihasilkan oleh tubuh. Nama vitamin berasal dari gabungan kata bahasa Latin vita yang artinya hidup dan amina (amine) yang mengacu pada suatu gugus fungsi yang memiliki atom nitrogen (N), karena pada awalnya vitamin dianggap demikian.[...

Garis Pantai Lembupurwo sejejar dengan Hutan Cemara Pantai Lembupurwo merupakan sebuah pantai yang terletak di Desa Lembupurwo, Kecamatan Mirit, Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah. Untuk menuju ke lokasi pantai ini, banyak jalur alternatif yang dapat digunakan. Pantai ini terletak 30 km sebelah tenggara dari pusat Kabupaten Kebumen. Bagi anda yang berasal dari arah timur yang kebetulan sedang melintasi jalan selatan-selatan atau jalan Daendels dari arah timur seperti Daerah Istimewa Yogyakar...

 

Chilean television channel This article is about the Chilean TV channel. For articles relating to the term TV+ or TV plus, see TV+. Television channel TV+CountryChileBroadcast areaNationalHeadquartersVitacura, Santiago, ChileOwnershipOwnerMedia 23 SpA (95%) PUCV (10%)HistoryLaunchedOctober 5, 1957[1]Former namesUCV Televisión (1957–2018)LinksWebsitetvmas.tvAvailabilityTerrestrialDigital terrestrial television La Serena-Coquimbo: Channel 9.1 (HD) Greater Valparaíso: Channel 4.1 (HD...

 

Si ce bandeau n'est plus pertinent, retirez-le. Cliquez ici pour en savoir plus. L'admissibilité de cette page est à vérifier (février 2024). Motif : Aucune source secondaire centrée. Sources demandées depuis 2020. Vous êtes invité à compléter l'article pour expliciter son admissibilité, en y apportant des sources secondaires de qualité, ainsi qu'à discuter de son admissibilité. Si rien n'est fait, cet article sera proposé au débat d'admissibilité un an au plus tard apr�...

Gençaycomune Gençay – Veduta LocalizzazioneStato Francia Regione Nuova Aquitania Dipartimento Vienne ArrondissementMontmorillon CantoneLussac-les-Châteaux TerritorioCoordinate46°22′N 0°24′E / 46.366667°N 0.4°E46.366667; 0.4 (Gençay)Coordinate: 46°22′N 0°24′E / 46.366667°N 0.4°E46.366667; 0.4 (Gençay) Superficie4,74 km² Abitanti1 850[1] (2009) Densità390,3 ab./km² Altre informazioniCod. postale86160 F...

 

1964 United States Senate election in New Mexico ← 1958 November 3, 1964 1970 →   Nominee Joseph Montoya Edwin L. Mechem Party Democratic Republican Popular vote 178,209 147,562 Percentage 54.70% 45.30% County resultsMontoya:      50–60%      60–70%      70–80%Mechem:      50–60% U.S. senator before election Edwin L. Mechem Republican Elected U.S. Senato...

 

У этого термина существуют и другие значения, см. Жилищный кодекс. Жилищный кодекс Российской Федерации Вид Федеральный закон Российской Федерации Номер 188-ФЗ Принятие Государственной Думой 22 декабря 2004 Одобрение Советом Федерации 24 декабря 2004 Подписание Пре...

Chlorure de plomb(II) Identification Nom UICPA chlorure de plomb(II)dichlorure de plomb Synonymes chlorure plombeuxcotunnite No CAS 7758-95-4 No ECHA 100.028.950 No RTECS OF9450000 PubChem 166945 SMILES [Cl-].[Cl-].[Pb+2] PubChem, vue 3D InChI InChI : vue 3D InChI=1S/2ClH.Pb/h2*1H;/q;;+2/p-2 InChIKey : HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L Apparence solide blanc inodore Propriétés chimiques Formule Cl2PbPbCl2 Masse molaire[1] 278,1 ± 0,1 g/mol Cl 25,5 %, ...

 

1906 California gubernatorial election ← 1902 November 6, 1906 1910 →   Nominee James Gillett Theodore Arlington Bell Party Republican Democratic Popular vote 125,887 117,645 Percentage 40.4% 37.7%   Nominee William Langdon Austin Lewis Party Independence Socialist Popular vote 45,008 16,036 Percentage 14.4% 5.1% County resultsGillett:      30-40%      40–50%      50–60% &...

 

County in North Carolina, United States County in North CarolinaMecklenburg CountyCountyUptown Charlotte skylineOld Mecklenburg County CourthouseGovernors Island on Lake NormanFirst Presbyterian ChurchPineville Historic DistrictPresident James K. Polk Historic SiteCharlotte Research Institute campus at UNC Charlotte FlagSealNickname: Meck CountyLocation within the U.S. state of North CarolinaNorth Carolina's location within the U.S.Coordinates: 35°15′N 80°50′W / 35....

Historic house in Pennsylvania, United States United States historic placeWest LawnU.S. National Register of Historic Places West Lawn, October 2010Show map of PennsylvaniaShow map of the United StatesLocation407 W. Chestnut St., Lancaster, PennsylvaniaCoordinates40°02′26″N 76°18′49″W / 40.04067°N 76.31361°W / 40.04067; -76.31361Area0.5 acres (0.20 ha)Built1873-1874ArchitectBurger, J. AdamArchitectural styleSecond Empire, ItalianateNRHP refer...

 

علم سكون الموائعصنف فرعي من ميكانيكا الموائع جزء من hydromechanics (en) — علم السكون تعديل - تعديل مصدري - تعديل ويكي بيانات علم سكون الموائع أو الموائع الساكنة «الهيدروستاتيكا» فرع من ميكانيكا الموائع يدرس توازن واستقرار السوائل وغازات.[1][2][3] استخدام الخصائص الميكاني...

 

العلاقات الفرنسية الموريشيوسية فرنسا موريشيوس   فرنسا   موريشيوس تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الفرنسية الموريشيوسية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين فرنسا وموريشيوس.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدولتين: وجه ا...

Miloš KrasićМилош Красић Informasi pribadiNama lengkap Miloš KrasićTanggal lahir 01 November 1984 (umur 39)Tempat lahir Titova Mitrovica, SFR YugoslaviaTinggi 185 m (606 ft 11 in)Posisi bermain WingerInformasi klubKlub saat ini Lechia GdańskNomor 7Karier junior FK Rudar1999–2001 VojvodinaKarier senior*Tahun Tim Tampil (Gol)2001–2004 Vojvodina 77 (7)2004–2010 CSKA Moscow 150 (26)2010–2012 Juventus 40 (8)2012–2015 Fenerbahçe 13 (0)2013–2014 → ...

 

Public university in Tuscaloosa, US This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: History of the University of Alabama – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (December 2007) (Learn how and when to remove this message) George Wallace's Stand in the Schoolhouse Door incident The University of Alabama,...

 

ATI Technologies Inc.IndustriSemikonduktorNasibDiakuisisi oleh AMD pada 2006Didirikan1985Ditutup2006Kantorpusat Markham, Ontario, KanadaTokohkunciAdrian Hartog, presiden, AMD KanadaRick Bergman, WP Senior dan GMSitus webati.amd.com ATI Technologies Inc., dikenal sebagai ATI, adalah perusahaan desainer dan pemasok utama dari unit pemrosesan grafik dan chipset motherboard. Pada tahun 2006, perusahaan ini diakuisisi oleh Advanced Micro Devices dan berubah namanya menjadi AMD Graphics Product Gro...

German physician and SS doctor in the Nazi concentration camp in Mauthausen Eduard KrebsbachBorn8 August 1894 (1894-08-08)Bonn, German EmpireDied28 May 1947(1947-05-28) (aged 52)Landsberg Prison, Landsberg am Lech, Allied-occupied GermanyCause of deathExecution by hangingOther namesDr. Spritzbach(Dr. Injection)OccupationMedical doctorPolitical partyNazi PartyCriminal statusExecutedMotiveNazismConviction(s)War crimesTrialMauthausen TrialCriminal penaltyDeathDetailsVictimsTh...

 

Petr Hruška Petr Hruška (Ostrava, 7 giugno 1964) è un poeta, sceneggiatore e critico letterario ceco. Indice 1 Biografia 1.1 Vita privata 2 Opere 2.1 Libri di poesia nella Repubblica Ceca 2.2 Libri di prosa nella Repubblica Ceca 2.3 Libri di poesia all'estero 2.4 Partecipazione nelle antologie (selezione) 2.5 Articoli accademici (selezione) 2.6 Teatro e televisione 2.7 CD 3 Note 4 Altri progetti 5 Collegamenti esterni Biografia Ha conseguito una Laurea in Ingegneria alla Università Tecnic...