የሽቦ እና የኬብል መሸፈኛ ሂደቶች፡- ለቴክኒኮች እና ቴክኖሎጂዎች አጠቃላይ መመሪያ

ሽቦዎችና ኬብሎች፣ ለኃይል ማስተላለፊያና ለመረጃ ግንኙነት ዋና ተሸካሚዎች ሆነው የሚያገለግሉት፣ በቀጥታ በኢንሱሌሽንና በሽፋን ሽፋን ሂደቶች ላይ የተመሰረተ አፈጻጸም አላቸው። ለኬብል አፈጻጸም ዘመናዊ የኢንዱስትሪ መስፈርቶችን በማባዛት፣ አራት ዋና ዋና ሂደቶች - ኤክስትሩዥን፣ ቁመታዊ መጠቅለያ፣ ሄሊካል መጠቅለያ እና ዲፕ ኮይን - በተለያዩ ሁኔታዎች ውስጥ ልዩ ጥቅሞችን ያሳያሉ። ይህ ጽሑፍ የእያንዳንዱን ሂደት የቁሳቁስ ምርጫ፣ የሂደት ፍሰት እና የአተገባበር ሁኔታዎችን በጥልቀት ይመረምራል፣ ይህም ለኬብል ዲዛይንና ምርጫ የንድፈ ሀሳብ መሰረት ይሰጣል።

1 የኤክስትሩሽን ሂደት

1.1 የቁሳቁስ ስርዓቶች

የኤክስትሩሽን ሂደቱ በዋናነት ቴርሞፕላስቲክ ወይም ቴርሞሴቲንግ ፖሊመር ቁሳቁሶችን ይጠቀማል፡

① ፖሊቪኒል ክሎራይድ (PVC): ዝቅተኛ ወጪ፣ ቀላል ሂደት፣ ለተለመዱ ዝቅተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች (ለምሳሌ፣ UL 1061 መደበኛ ኬብሎች) ተስማሚ፣ ነገር ግን ደካማ የሙቀት መቋቋም (ለረጅም ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውል የሙቀት መጠን ≤70°ሴ)።
②ክሮስ-ሊንክድ ፖሊኢታይሊን (XLPE)በፔሮክሳይድ ወይም በጨረር መስቀለኛ መንገድ አማካኝነት የሙቀት መጠኑ ወደ 90°ሴ (IEC 60502 መደበኛ) ይጨምራል፣ ይህም ለመካከለኛ እና ለከፍተኛ ቮልቴጅ የኃይል ኬብሎች ጥቅም ላይ ይውላል።
③ ቴርሞፕላስቲክ ፖሊዩረቴን (TPU): የመጥፋት መቋቋም ለሮቦት ድራግ ሰንሰለት ኬብሎች ጥቅም ላይ የሚውል የ ISO 4649 መደበኛ ደረጃ A ያሟላል።
④ ፍሎሮፕላስቲክስ (ለምሳሌ፣ FEP): ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም (200°ሴ) እና የኬሚካል ዝገት መቋቋም፣ የኤሮስፔስ ኬብል MIL-W-22759 መስፈርቶችን ያሟላል።

1.2 የሂደት ባህሪያት

ቀጣይነት ያለው ሽፋን ለማግኘት የዊንች ኤክስትሩደር ይጠቀማል፦

① የሙቀት መቆጣጠሪያ፡ XLPE ባለ ሶስት ደረጃ የሙቀት መቆጣጠሪያ ይፈልጋል (የምግብ ዞን 120°ሴ → የመጭመቂያ ዞን 150°ሴ → ተመሳሳይነት ዞን 180°ሴ)።
② የውፍረት ቁጥጥር፡- እኩልነት ≤5% መሆን አለበት (በGB/T 2951.11 እንደተገለጸው)።
③ የማቀዝቀዣ ዘዴ፡- የክሪስታላይዜሽን ውጥረት እንዳይሰበር ለመከላከል በውሃ ገንዳ ውስጥ ቀስ በቀስ ማቀዝቀዝ።

1.3 የአጠቃቀም ሁኔታዎች

① የኃይል ማስተላለፊያ፡ 35 ኪ.ቮ እና ከዚያ በታች የ XLPE የተከለሉ ኬብሎች (GB/T 12706)።
② የመኪና ሽቦ ማሰሪያዎች፡ ቀጭን ግድግዳ PVC መከላከያ (ISO 6722 መደበኛ 0.13 ሚሜ ውፍረት)።
③ ልዩ ኬብሎች፡- PTFE የተገጠመላቸው ኮአክሲያል ኬብሎች (ASTM D3307)።

2 የረጅም ጊዜ መጠቅለያ ሂደት

2.1 የቁሳቁስ ምርጫ

① የብረት ቁርጥራጮች፡ 0.15 ሚሜየጋለቪንግ ብረት ቴፕ(GB/T 2952 መስፈርቶች)፣ በፕላስቲክ የተሸፈነ የአሉሚኒየም ቴፕ (Al/PET/Al መዋቅር)።
② የውሃ ማገጃ ቁሳቁሶች፡- በሙቅ-ቀለጠ ማጣበቂያ የተሸፈነ የውሃ ማገጃ ቴፕ (የእብጠት መጠን ≥500%)።
③ የብየዳ ቁሳቁሶች፡ ለአርጎን ቅስት ብየዳ የሚሆን ER5356 የአሉሚኒየም ብየዳ ሽቦ (AWS A5.10 መደበኛ)።

2.2 ቁልፍ ቴክኖሎጂዎች

የቁመታዊ ማሸጊያ ሂደት ሶስት ዋና ዋና ደረጃዎችን ያካትታል፡-

① የክር ቅርጽ፡- ጠፍጣፋ ክርዎችን ወደ U-ቅርጽ → O-ቅርጽ በማጠፍ ባለብዙ-ደረጃ ጥቅልል።
② ቀጣይነት ያለው ብየዳ፡ ከፍተኛ ድግግሞሽ ያለው የኢንዳክሽን ብየዳ (ድግግሞሽ 400 kHz፣ ፍጥነት 20 ሜ/ደቂቃ)።
③ የመስመር ላይ ፍተሻ፡ የስፓርክ ሞካሪ (የሙከራ ቮልቴጅ 9 ኪ.ቮ/ሚሜ)።

2.3 የተለመዱ አፕሊኬሽኖች

① የሰርጓጅ መርከቦች ኬብሎች፡- ድርብ ንብርብር ያለው የብረት ስትሪፕ ቁመታዊ መጠቅለያ (IEC 60840 መደበኛ የሜካኒካል ጥንካሬ ≥400 N/mm²)።
② የማዕድን ኬብሎች፡- የቆርቆሮ አልሙኒየም ሽፋን (MT 818.14 የመጭመቂያ ጥንካሬ ≥20 MPa)።
③ የመገናኛ ኬብሎች፡- የአሉሚኒየም-ፕላስቲክ ኮምፖዚት ቁመታዊ መጠቅለያ ጋሻ (የማስተላለፊያ መጥፋት ≤0.1 dB/m @1GHz)።

3 የሄሊካል መጠቅለያ ሂደት

3.1 የቁሳቁስ ጥምረት

① የሚካ ቴፕ፡ የሙስኮቪት ይዘት ≥95% (ጂቢ/ቲ 5019.6)፣ የእሳት መቋቋም የሙቀት መጠን 1000°ሴ/90 ደቂቃ።
② ሴሚኮንዳክቲንግ ቴፕ፡ የካርቦን ጥቁር ይዘት 30%~40% (የመጠን የመቋቋም አቅም 10²~10³ Ω·ሴሜ)።
③ የተዋሃዱ ቴፖች፡ የፖሊስተር ፊልም + ያልተሸመነ ጨርቅ (ውፍረት 0.05 ሚሜ ±0.005 ሚሜ)።

3.2 የሂደት መለኪያዎች

① የመጠቅለያ አንግል፡ 25°~55° (ትንሽ አንግል የተሻለ የመታጠፍ መቋቋምን ይሰጣል)።
② የመደራረብ ጥምርታ፡ 50%~70% (እሳትን የሚቋቋሙ ኬብሎች 100% መደራረብ ያስፈልጋቸዋል)።
③ የውጥረት መቆጣጠሪያ፡ 0.5~2 N/mm² (ሰርቮ ሞተር ዝግ-ሉፕ መቆጣጠሪያ)።

3.3 የፈጠራ አፕሊኬሽኖች

① የኑክሌር ኃይል ኬብሎች፡ ባለ ሶስት ሽፋን ሚካ ቴፕ መጠቅለያ (የIEEE 383 መደበኛ የLOCA ሙከራ ብቁ)።
② ሱፐርኮንዳክቲንግ ኬብሎች፡- ከፊል ኮንዳክቲቭ የውሃ ማገጃ ቴፕ መጠቅለያ (ወሳኝ የጅረት ማቆያ መጠን ≥98%)።
③ ከፍተኛ ድግግሞሽ ኬብሎች፡ የPTFE ፊልም መጠቅለያ (ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ 2.1 @1MHz)።

4 የዲፕ ሽፋን ሂደት

4.1 የሽፋን ስርዓቶች

① የአስፋልት ሽፋኖች፡ ዘልቆ መግባት 60~80 (0.1 ሚሜ) @25°ሴ (ጂቢ/ቲ 4507)።
② ፖሊዩረቴን፡ ባለ ሁለት ክፍል ስርዓት (NCO∶OH = 1.1∶1)፣ ማጣበቂያ ≥3B (ASTM D3359)።
③ ናኖ-ሽፋኖች፡ SiO₂ የተሻሻለ ኢፖክሲ ሙጫ (ከ1000 ሰዓት በላይ የጨው ስፕሬይ ሙከራ)።

4.2 የሂደት ማሻሻያዎች

① የቫኩም ኢምፕሬግናሽን፡- 0.08 MPa የሚደርስ ግፊት ለ30 ደቂቃ ይቆያል (የቀዳዳ መሙላት መጠን ከ95% በላይ)።
② የአልትራቫዮሌት ማከሚያ፡ የሞገድ ርዝመት 365 nm፣ ጥንካሬ 800 mJ/cm²።
③ ቀስ በቀስ ማድረቅ፡ 40°ሴ × 2 ሰዓት → 80°ሴ × 4 ሰዓት → 120°ሴ × 1 ሰዓት።

4.3 ልዩ አፕሊኬሽኖች

① የላይኛው ክፍል አስተላላፊዎች፡- በግራፊን የተሻሻለ የፀረ-ዝገት ሽፋን (የጨው ክምችት ጥግግት በ70% ቀንሷል)።
② የመርከብ ሰሌዳ ኬብሎች፡- ራስን የሚፈውስ የፖሊዩሪያ ሽፋን (ስንጥቅ የማገገሚያ ጊዜ ከ24 ሰዓት በታች)።
③ የተቀበሩ ኬብሎች፡- ሴሚኮንዳክቲንግ ሽፋን (የመሬት መቋቋም ≤5 Ω·ኪሜ)።

5 መደምደሚያ

አዳዲስ ቁሳቁሶችን እና ብልህ መሳሪያዎችን በማልማት፣ የሽፋን ሂደቶች ወደ ውህደት እና ዲጂታልነት እየተሸጋገሩ ነው። ለምሳሌ፣ የኤክስትሩዥን-ረጅም መጠቅለያ የተቀናጀ ቴክኖሎጂ የሶስት-ንብርብር ኮ-ኤክስትሩዥን + የአሉሚኒየም ሽፋን የተቀናጀ ምርት እንዲኖር ያስችላል፣ እና የ5ጂ ኮሙኒኬሽን ኬብሎች ናኖ-ኮቲንግ + መጠቅለያ ኮምፖዚት ኢንሱሌሽን ይጠቀማሉ። የወደፊቱ የሂደት ፈጠራ በወጪ ቁጥጥር እና በአፈጻጸም ማሻሻያ መካከል ያለውን ምርጥ ሚዛን ማግኘት አለበት፣ ይህም የኬብል ኢንዱስትሪውን ከፍተኛ ጥራት ያለው ልማት ያነሳሳል።