Základná štruktúra napájacieho kábla je navrhnutá vo vrstvách, pričom každá vrstva plní špecifické funkcie na zabezpečenie bezpečného, efektívneho a spoľahlivého prenosu elektrickej energie zo zdroja energie ku koncovému užívateľovi. Táto modulárna konštrukcia umožňuje káblom prispôsobiť sa rôznym požiadavkám, od nízkonapäťového rozvodu až po prenos ultravysokého napätia, a odolávať mechanickému, chemickému a environmentálnemu namáhaniu počas inštalácie a dlhodobej prevádzky.
Podrobná štruktúra a funkcie sú nasledovné:
1. Vodič (vodivé jadro)
Funkcia: Slúži ako hlavný kanál na prenos elektrickej energie, vedenie prúdu a určenie prúdovej zaťažiteľnosti a vodivosti kábla.
Materiály a procesy: Typicky sú vyrobené z vysoko vodivej žíhanej medi (nízky odpor, dobrá flexibilita) alebo z tvrdo ťahaných hliníkových vodičov. Pre vyváženie flexibility a pevnosti sa vodiče často tvoria pravidelným spletením viacerých tenkých drôtov. Ich prierezové tvary sú optimalizované tak, aby tesne vyplnili izolačný priestor a zlepšili odvod tepla.
2. Tieniace vrstvy
Funkcia: Táto dvojica polovodičových vrstiev tvorí „vyrovnávací systém“, ktorý je kľúčový pre zabezpečenie rovnomerného rozloženia elektrického poľa v kábloch stredného a vysokého napätia.
Tienenie vodiča: Tesne nanesené na povrch vodiča vypĺňa mikroskopické nerovnosti a medzery vo vnútri lankového vodiča, čím zabraňuje korónovému výboju a lokálnemu elektrickému stromovaniu.
Izolačný štít: Tesne pripevnený na vonkajší povrch izolačnej vrstvy, vyrovnáva elektrické pole a zabezpečuje plynulý prechod k vonkajšej kovovej tieniacej vrstve.
Materiál: Oba sú zosieťovateľné polovodivé materiály s objemovým odporom typicky regulovaným v rozsahu 10² až 10⁵ Ω·cm.
3. Izolačná vrstva
Funkcia: Poskytuje elektrickú izoláciu, odoláva prevádzkovému napätiu a prepätiu, aby sa zabránilo poruche alebo úniku.
Materiály: Bežný materiál jeZosieťovaný polyetylén (XLPE)Etylénpropylénový kaučuk (EPR) sa používa pre aplikácie stredného napätia a vysokej flexibility. Polyvinylchlorid (PVC) sa používa prevažne v nízkonapäťových distribučných sieťach.
4. Kovová ochranná vrstva
Funkcia: Poskytuje cestu pre poruchový prúd, elektromagnetické tienenie a ochranu uzemnenia.
Formuláre:Medená páskatienenie, tienenie z medeného drôtu alebo vlnité kovové plášte (ktoré zároveň zabezpečujú funkciu radiálnej vodotesnej bariéry).
5. Výplňová vrstva
Funkcia: Vypĺňa dutiny vo viacžilových kábloch pre udržanie štrukturálnej stability a poskytuje pomocné tlmenie a ochranu pred vlhkosťou.
Materiál: Nehygroskopické materiály, ako napríklad polypropylénová (PP) šnúra na uvoľňovanie vody alebo laná blokujúce vodu.
6. Vnútorný plášť
Funkcia: Chráni kovovú ochrannú vrstvu pred koróziou a poskytuje predbežnú radiálnu bariéru proti vode a vlhkosti.
Materiály: Plášte z extrudovaného polyetylénu (PE) alebo polyvinylchloridu (PVC). Pre aplikácie vyžadujúce dobrú vodotesnosť sa často používajú plášte z laminovaného hliníka a polyetylénu.
7. Vrstva panciera
Funkcia: Poskytuje mechanickú ochranu pred rozdrvením počas priameho zakopania, ťahaním počas inštalácie a napätím počas pokládky v podmorskom priestore.
Typy: Pancier z oceľovej pásky (hlavne pre odolnosť proti tlaku) alebo pancier z oceľového drôtu (pre pevnosť v ťahu).
8. Vonkajší plášť
Funkcia: Najvrchnejšia ochranná vrstva, odolná voči korózii prostredia.
Materiál: Plášť z PVC alebo PE s možnosťou vývoja špeciálnych materiálov plášťa so spomaľovačom horenia, bez halogénov a s nízkou produkciou dymu.
9. Špeciálne konštrukcie
Hydroizolačná konštrukcia: Vlnité kovové plášte alebo vodotesný prášok/pásky/gély.
Protipožiarna konštrukcia: Keramifikovateľná silikónová guma, sľudové pásky alebo materiály s nízkym obsahom dymu a nulovým obsahom halogénov (LSZH).
Inteligentná integrácia: Niektoré káble integrujú optické vláknové jednotky na meranie teploty alebo komunikáciu.
10. Príklad štruktúry (jednožilový kábel vysokého napätia)
Medený vodič → Tienenie vodiča → Izolácia XLPE → Izolačný štít → Vlnitý kovový štít → Vnútorný plášť z PE → Oceľový pancier → Vonkajší plášť.
11. Zhrnutie
Silový kábel je precízne navrhnutý systémový produkt. Výber materiálov a implementácia procesov pre každú vrstvu výrazne ovplyvňujú prenosovú účinnosť kábla, jeho životnosť a úroveň bezpečnosti. Moderná káblová technológia sa vyvíja smerom k vyšším úrovniam napätia, väčšej kapacite, vyššej spoľahlivosti, zvýšenej inteligencii a lepšej environmentálnej udržateľnosti.
Čas uverejnenia: 18. decembra 2025