مقاومت ایزوله سیم و کابل

مقاومت ایزوله سیم و کابل، به جز کابل های انتقال نیرو که روی قطب های الکتریکی هستند، تقریبا همه­ سیم و کابل ها یی که امروزه استفاده می­شوند، ایزوله می­شوند.سطح یا درجه­ مقاومت ایزوله از یک کابل بستگی به هدفی که کابل برای آن طراحی شده دارد.جدا از صرفه ­جویی انرژی در مقابل از دست رفتن یا پراکنده شدن در محیط، یکی از اصلی ترین دلایل که کابل­ها ایزوله می­شوند نجات ما از خطر برق گرفتگی است.

الکتریسیته بسیار خطرناک است. اولین تماس می­تواند آخرین آن باشد و حتی یک شانس کوچک هم به شما نخواهد داد.یک تماس سطحی با کابلی که جریان الکتریکی حمل می­کند می­تواند باعث یک سانحه­ کشنده شود.بدن ما الکتریسیته را به صورت جزیی هدایت می­کند.هنگامی که بدن ما در تماس با جریان حامل رسانا قرار می­گیرد، جریان از رسانا به سمت بدن ما جاری می­شود.بدن ما یک رسانای جزئی می­شود و قادر به خارج کردن جریان الکتریکی نخواهد بود.

وقتی جریان بالا باشد بدن ما می­تواند تحت تأثیر واقع شود و اینکه شخص کشته می­شود یا نه مورد سوال است.برای اجتناب از این گونه سوانح در خانه­ ها، لازم است که کابل­های ایزوله شوند. ایزوله سازی نشت جریان به طرف ما جلوگیری می­کند و در نتیجه­ آن ما را از برق گرفتگی مصون می­دارد.

یک ایزوله کننده سیم و کابل چیست؟

یک ایزوله کننده ماده یا جسمی است که دما یا الکتریسیته را عبور نمی­دهد. آنها دما و الکتریسیته را عبور نمی­دهند چون الکترون آزادی ندارند.رسانا ها زمانی ایزوله شده اند که با این مواد ایزوله کننده مانند PVC و غیره پوشانده شوند. نام این پروسه ایزوله سازی است.ایزوله کننده­ دور رسانا انرژی الکتریکی و سیگنال را از جهش به سمت محیط منع می­کند.

تأثیر دما روی مواد ایزوله شده

افزایش دما مقاومت در سیم وکابل ها را بالا می­برد و این در حالیست که در نیمه رساناها مانند ایزوله کننده ها افزایش دما باعث کاهش مقاومت می­شود.کابل رسانا با یک ایزوله سازی با ضخامت مناسب تهیه می­شود تا از نشت جریان جلوگیری شود.

ضخامت هر کابل بستگی به هدف آن از طراحی اش دارد. مسیر نشت جریان در چنین کابلی، دایره ­ایست. مقاومت پیشنهاد شده برای ایزوله سازی به جریان هم درسرتاسر طول خودش، چرخشی است.برای یک کابل رسانای تک هسته ­ای با شعاع r1، شعاع روکش درونی r2، طول l و مقاومت ویژه ی ماده­ ایزوله ی P، محیط رسانا برابر با 2πrl خواهد بود.ضخامت ایزوله که dr است داده خواهد شد.

کابل­ هایی هستند که بیش از یک لایه­ ایزوله کننده و یک هسته دارند.اصلی ترین سیمی که در مرکز است، به عنوان رسانای اصلی عمل می­کند.هسته­ دیگر هدف اتصال به زمین را انجام می­دهد و به امواج الکترومغناطیسی و اشعه­ ها اجازه­ جهش از کابل را نمی­دهد و به عنوان یک محافظ عمل می­کند. کابل­های این دسته کابل­های هم محور هستند.

کابل­های هم محور سیگنال الکتریکی را با استفاده از یک رسانای داخلی هدایت می­کند(رسانای داخلی یا اصلی می­تواند هر گونه رسانای خوبی باشد ولی مس بیشتر ترجیح داده می­شود چون مقاومت ویژه­ی آن پایین است و نیز مس می­تواند روکشدار شود) و در بسیاری از PVC ها شامل می­شود.قبل ازکیس PVC خارجی، دو یا تعداد بیشتری ایزوله­ کننده مانند فویل آلومینیوم یا رشته­ های مس درون آنها وجود دارد.

کابل­ها از محیط خارجی، توسط خارجی ترین کیس PVC محافظت می­شوند. در حالی که ولتاژ از طریق رسانای داخلی عبور می­کند، محافظ یا کیس ولتاژ صفر و یا اندکی دارد که از آن عبور می­کند.مزیت طراحی هم محور این است که میدان­های الکتریک و مغناطیس، محدود به دی الکتریک با نشت اندک به خارج از محافظ است.

مزیت سطوح ایزوله در کابل ها

به علت سطح ایزوله در کابل که از دخول میدان الکترومغناطیسی خارجی و اشعه­ ها به داخل آن ممانعت می کند و فصل مشترکی بینشان وجود ندارد.چون رساناهای با قطر بزرگ مقاومت پایینتری دارند، میدان الکترومغناطیسی کمتری نشت می­شود.امر مشابهی برای کابل­های با ایزوله ­ بیشتر هست. با دانستن این که سیگنال­های ضعیف تر به سادگی به وسیله­ مداخله کننده­ های کوچک تحت تأثیر قرار می­گیرند، کابل­ها با لایه  های ایزوله­ بیشتر همیشه گزینه­ خوبی برای حمل این سیگنال­ها خواهند بود.

ویژگی های کابل ایزوله شده

با ذکر این نکته که مقاومت ایزوله­ کابل به وسیله­ هدف از طراحی اش تعیین می­شود، چند فاکتور وجود دارد که یک مهندس باید قبل از طراحی کابل در نظر داشته باشد.کابل هم محور باید بیشتر ایزوله شود چون کابل نه تنها از نشت نیرو جلوگیری می­کند، بلکه اشعه­ های الکترومغناطیسی را محبوس می­کند.

مراحل ایزوله سازی

• اهداف مهندسی ایزوله سازی کابل
• کابل مقاومت حرارت
• مقاومت ایزوله­ بالا
• مقاومت بالا در برابر قطع، استهلاک و سایش
• ویژگی­ های مکانیکی و الکتریکی بهتر
• مقاومت در برابر روغن، حلال و مواد شیمیایی
• مقاومت در برابر اوزون و آب و هوا