Osnovna struktura energetskog kabela dizajnirana je u slojevima, pri čemu svaki sloj obavlja specifične funkcije kako bi se osigurao siguran, učinkovit i pouzdan prijenos električne energije od izvora energije do krajnjeg korisnika. Ovaj modularni dizajn omogućuje kabelima da se prilagode različitim zahtjevima, od distribucije niskog napona do prijenosa ultravisokog napona, te da izdrže mehanička, kemijska i okolišna naprezanja tijekom instalacije i dugotrajnog rada.
Detaljna struktura i funkcije su sljedeće:
1. Vodič (vodljiva jezgra)
Funkcija: Služi kao glavni kanal za prijenos električne energije, provođenje struje i određivanje kapaciteta provođenja struje i učinkovitosti vodljivosti kabela.
Materijali i procesi: Obično izrađeni od visoko vodljivog žarenog bakra (niska otpornost, dobra fleksibilnost) ili tvrdo vučenih aluminijskih vodiča. Kako bi se uravnotežila fleksibilnost i čvrstoća, vodiči se često formiraju redovitim navlačenjem više finih žica. Njihovi oblici poprečnog presjeka optimizirani su kako bi čvrsto ispunili izolacijski prostor i poboljšali odvođenje topline.
2. Zaštitni slojevi
Funkcija: Ovaj par poluvodičkih slojeva tvori "sustav za izjednačavanje", ključan za osiguravanje jednolike raspodjele električnog polja u srednjenaponskim i visokonaponskim kabelima.
Zaštita vodiča: Čvrsto ekstrudirana na površinu vodiča, ispunjava mikroskopske nepravilnosti i međuprostore unutar upletenog vodiča, sprječavajući koronsko pražnjenje i lokalno električno stablo.
Izolacijski štit: Čvrsto postavljen na vanjsku površinu izolacijskog sloja, ujednačava električno polje i omogućuje gladak prijelaz na vanjski metalni zaštitni sloj.
Materijal: Oba su umreženi poluvodički materijali, s volumskom otpornošću obično kontroliranom u rasponu od 10² do 10⁵ Ω·cm.
3. Izolacijski sloj
Funkcija: Pruža električnu izolaciju, podnosi radni napon i prenapone kako bi se spriječio kvar ili curenje.
Materijali: Glavni materijal jeUmreženi polietilen (XLPE)Etilen propilenska guma (EPR) koristi se za srednjenaponske i visokofleksibilne primjene. Polivinil klorid (PVC) se pretežno koristi u niskonaponskim distribucijskim mrežama.
4. Metalni zaštitni sloj
Funkcija: Osigurava put za struju kratkog spoja, elektromagnetsko oklopljavanje i zaštitu od uzemljenja.
Obrasci:Bakrena trakaoklop, oklop od bakrene pletenice ili valoviti metalni plašt (koji također pružaju funkciju radijalne vodonepropusne barijere).
5. Sloj za punjenje
Funkcija: Ispunjava praznine u višežilnim kabelima kako bi održala strukturnu stabilnost te pruža dodatno ublažavanje i zaštitu od vlage.
Materijal: Nehigroskopni materijali poput polipropilenskog (PP) užeta za zatezanje ili užadi za blokiranje vode.
6. Unutarnji omotač
Funkcija: Štiti metalni zaštitni sloj od korozije i pruža preliminarnu radijalnu barijeru protiv vode i vlage.
Materijali: Omotači od ekstrudiranog polietilena (PE) ili polivinil klorida (PVC). Za primjene koje zahtijevaju dobru nepropusnost vode, često se koriste laminirani aluminijsko-polietilenski omotači.
7. Sloj oklopa
Funkcija: Pruža mehaničku zaštitu od gnječenja tijekom izravnog ukopavanja, povlačenja tijekom ugradnje i naprezanja tijekom polaganja u podmornicu.
Vrste: Oklop od čelične trake (uglavnom za tlačnu otpornost) ili oklop od čelične žice (za vlačnu čvrstoću).
8. Vanjski omotač
Funkcija: Vanjski sloj zaštite, otporan na koroziju iz okoliša.
Materijal: PVC ili PE materijal za plašt, s mogućnošću razvoja posebnih materijala za plašt koji su usporivači gorenja, bez halogena i s niskim stvaranjem dima.
9. Posebne konstrukcije
Hidroizolacijska konstrukcija: Valovite metalne obloge ili prah/trake/gelovi za blokiranje vode.
Protupožarna konstrukcija: Keramifikirajuća silikonska guma, tinjčeve trake ili materijali s niskim udjelom dima i nula halogena (LSZH).
Pametna integracija: Neki kabeli integriraju optičke vlaknaste jedinice za mjerenje temperature ili komunikaciju.
10. Primjer strukture (visokonaponski jednožilni kabel)
Bakreni vodič → Zaštita vodiča → XLPE izolacija → Zaštita izolacije → Valovita metalna zaštita → Unutarnji PE plašt → Oklop od čelične žice → Vanjski plašt.
11. Sažetak
Energetski kabel je precizno konstruiran sistemski proizvod. Odabir materijala i provedba procesa za svaki sloj duboko utječu na učinkovitost prijenosa kabela, vijek trajanja i razinu sigurnosti. Moderna kabelska tehnologija razvija se prema višim naponskim razinama, većem kapacitetu, većoj pouzdanosti, povećanoj inteligenciji i poboljšanoj ekološkoj održivosti.
Vrijeme objave: 18. prosinca 2025.