Güç kablosunun temel yapısı katmanlar halinde tasarlanmıştır ve her katman, elektrik enerjisinin üretim kaynağından son kullanıcıya güvenli, verimli ve güvenilir bir şekilde iletilmesini sağlamak için belirli işlevleri yerine getirir. Bu modüler tasarım, kabloların düşük voltaj dağıtımından ultra yüksek voltaj iletimine kadar çeşitli gereksinimlere uyum sağlamasına ve kurulum ve uzun süreli çalışma sırasında mekanik, kimyasal ve çevresel streslere dayanmasına olanak tanır.
Ayrıntılı yapısı ve işlevleri aşağıdaki gibidir:
1. İletken (İletken Çekirdek)
İşlevi: Elektrik enerjisinin iletilmesinde, akımın taşınmasında ve kablonun akım taşıma kapasitesi ile iletkenlik verimliliğinin belirlenmesinde temel kanal görevi görür.
Malzemeler ve İşlemler: Genellikle yüksek iletkenliğe sahip tavlanmış bakır (düşük direnç, iyi esneklik) veya sert çekilmiş alüminyum iletkenlerden yapılır. Esneklik ve mukavemeti dengelemek için, iletkenler genellikle birden fazla ince telin düzenli olarak bükülmesiyle oluşturulur. Kesit şekilleri, yalıtım boşluğunu sıkıca dolduracak ve ısı dağılımını iyileştirecek şekilde optimize edilmiştir.
2. Koruyucu Katmanlar
İşlev: Bu yarı iletken katman çifti, orta ve yüksek gerilim kablolarında düzgün elektrik alan dağılımını sağlamak için hayati önem taşıyan bir "dengeleme sistemi" oluşturur.
İletken Kalkanı: İletken yüzeyine sıkıca ekstrüde edilerek, çok telli iletken içindeki mikroskobik düzensizlikleri ve aralıkları doldurur, korona deşarjını ve yerel elektriksel ağaçlanmayı önler.
Yalıtım Kalkanı: Yalıtım katmanının dış yüzeyine sıkıca oturtulur, elektrik alanını homojenleştirir ve dış metalik kalkan katmanına sorunsuz bir geçiş sağlar.
Malzeme: Her ikisi de çapraz bağlanabilir yarı iletken malzemeler olup, hacimsel özdirençleri tipik olarak 10² ile 10⁵ Ω·cm aralığında kontrol edilir.
3. Yalıtım Katmanı
İşlevi: Elektriksel izolasyon sağlayarak, çalışma gerilimine ve aşırı gerilimlere dayanarak arıza veya sızıntıyı önler.
Malzemeler: Ana akım malzeme şudur:Çapraz Bağlı Polietilen (XLPE)Etilen propilen kauçuk (EPR), orta gerilim ve yüksek esneklik gerektiren uygulamalarda kullanılır. Polivinil klorür (PVC) ise ağırlıklı olarak düşük gerilim dağıtım şebekelerinde kullanılır.
4. Metalik Koruyucu Katman
İşlevi: Arıza akımı, elektromanyetik kalkanlama ve topraklama koruması için bir yol sağlar.
Formlar:Bakır bantKoruyucu kaplama, bakır tel örgülü kaplama veya oluklu metal kılıflar (ki bunlar aynı zamanda radyal su bariyeri işlevi de görür).
5. Dolgu Katmanı
İşlevi: Çok damarlı kablolardaki boşlukları doldurarak yapısal stabiliteyi korur ve ek yastıklama ve nem koruması sağlar.
Malzeme: Polipropilen (PP) çekme ipi veya su geçirmez halatlar gibi higroskopik olmayan malzemeler.
6. İç Kılıf
İşlevi: Metalik koruyucu tabakayı korozyondan korur ve önleyici bir radyal su ve nem bariyeri sağlar.
Malzemeler: Ekstrüde Polietilen (PE) veya Polivinil Klorür (PVC) kılıflar. İyi su geçirmezlik performansı gerektiren uygulamalar için genellikle alüminyum-polietilen lamine kılıflar kullanılır.
7. Zırh Katmanı
İşlevi: Doğrudan gömme sırasında ezilmeye, montaj sırasında çekmeye ve denizaltı döşeme sırasında gerilime karşı mekanik koruma sağlar.
Çeşitleri: Çelik bant zırh (esas olarak basınç dayanımı için) veya çelik tel zırh (çekme dayanımı için).
8. Dış Kılıf
İşlevi: Çevresel korozyona karşı dayanıklı, en dıştaki koruma katmanı.
Malzeme: PVC veya PE kılıf malzemesi; alev geciktirici, halojen içermeyen ve düşük dumanlı özel kılıf malzemeleri geliştirme imkanı da mevcuttur.
9. Özel Yapılar
Su yalıtım yapısı: Oluklu metal kılıflar veya su geçirmez toz/bant/jel.
Yangın Koruma Yapısı: Seramikleştirilebilir silikon kauçuk, mika bantlar veya düşük dumanlı sıfır halojen (LSZH) malzemeler.
Akıllı Entegrasyon: Bazı kablolar, sıcaklık ölçümü veya iletişim için optik fiber ünitelerini entegre eder.
10. Yapı Örneği (Yüksek Gerilim Tek Damarlı Kablo)
Bakır İletken → İletken Kalkanı → XLPE Yalıtım → Yalıtım Kalkanı → Oluklu Metalik Kalkan → PE İç Kılıf → Çelik Tel Zırh → Dış Kılıf.
11. Özet
Güç kablosu, hassas bir şekilde tasarlanmış bir sistem ürünüdür. Her katman için malzeme seçimi ve süreçlerin uygulanması, kablonun iletim verimliliğini, kullanım ömrünü ve güvenlik seviyesini derinden etkiler. Modern kablo teknolojisi, daha yüksek voltaj seviyelerine, daha büyük kapasiteye, daha yüksek güvenilirliğe, artan zekaya ve gelişmiş çevresel sürdürülebilirliğe doğru gelişmektedir.
Yayın tarihi: 18 Aralık 2025