Jūsu elektrības vadi glabā noslēpumus,{0}}un godīgi sakot, 9 no 10 cilvēkiem, izvēloties pareizos vadus, pilnībā nokrīt! Bet, ja sapratīsit, kā darbojas to trīs galvenie slāņi, jūs ietaupīsit daudz laika, naudas un galvassāpes.
Mēs visi uzskatām, ka mūsdienu elektrība ir pašsaprotama, vai ne? Bet vai esat kādreiz apstājies, lai paskatītos uz šo garlaicīgo veco stiepli savas sienas stūrī? Šodien nometīsimies ceļos un "klausīsimies", ko saka šie "pilsētas asinsvadi",{0}}tie ir daudz interesantāki, nekā izskatās.
Kad elektrība izplūst cauri vadiem, piemēram, sacīkšu automašīnai, vadītājs ir trase, pa kuru tā brauc. Pat ja tas vienmēr ir paslēpts, šis metāla serdenis ir visa kabeļa zvaigzne. Esmu redzējis, ka tik daudzi cilvēki izvēlas kabeļus, tikai pārbaudot, cik biezs ir ārējais slānis,{2}}ņemot vērā šo vissvarīgāko daļu! Tas ir tāpat kā pirkt automašīnu tikai tāpēc, ka jums patīk krāsojums; jūs nepareizi nosakāt prioritātes.
Pietuvināsimies sīkumiem: vara vadītāja iekšpusē (platums mazāks par centimetru!) elektroni būtībā veic "Pavasara svētku steigu" (ziniet, tas trakais ikgadējais ķīniešu ceļojumu skrējiens). Katrā kubikmilimetrā tīra vara ir prāts-, kas pūš 8,5 × 10²² brīvus elektronus, kas ir gatavi kustībai. Varš jau sen ir bijis izcils vadītājs ne tikai tāpēc, ka tas lieliski pārnēsā elektrību (58,0 × 10⁶ S/m, ja jums rūp skaitļi), bet arī tāpēc, ka tas ir elastīgs-, tāpēc kabelis var atkal un atkal saliekties, nepārkāpjot "sliežu ceļu". Reiz es apmeklēju kabeļu rūpnīcu un vēroju procesu: smags vara stieņa konveijera{9}}pārvērsās par plāniem vadiem, gluži kā no burvības. Šie 0,15 mm{12}}biezie vadi tiek savīti kopā, līdzīgi kā meitenes bize vai sapinušies elektrības vadi pilsētā.
Pēdējā laikā atgriežas arī alumīnija vadītāji. Kāds puisis no elektroenerģijas uzņēmuma man pastāstīja matemātiku: lai nodrošinātu tādu pašu elektrības{1}}nešanas spēju, alumīnijs padara kabeli par 30% vieglāku. Tas ir ļoti svarīgi tiem īpaši gariem augstsprieguma{4}}projektiem (piemēram, tiem, kas stiepjas kilometru garumā). Bet šeit ir lieta, -varš un alumīnijs ir zemi{7}}galvenie konkurenti. Varš labāk pārvada elektrību, bet mitrā stāvoklī tas iegūst zaļos "rūsas plankumus". Alumīnijs ir vieglāks un lētāks, taču inženieriem nepatīk saskarties ar oksidāciju pie savienojumiem,{10}}tas ir kā maza bumba ar laika degli.
Nākamais: izolācijas slānis, kas būtībā ir diriģenta labākais miesassargs. Tas paliek tuvu vadītājam un neļauj šiem hiperelektroniem izkļūt-kā skaidra barjera. Es savulaik palīdzēju ķēdes darbos vecā daudzdzīvokļu mājā. Kad noņēmām 20{5}}gadus-vecu vadu, apkopes darbinieks norādīja uz izolāciju un jokoja: "Šī plastmasa ir uzticamāka par dažām laulībām! Tā neļauj elektroniem "krāpties" (lasīt: īssavienojuma) gadu desmitiem."
Pareizas izolācijas izvēle ir vieta, kur materiālu zinātne kļūst forša. Parastā PVC izolācija? Tas ir polivinilhlorīda un plastifikatoru sajaukums,{1}}pietiekami blīvs, lai aizsargātu, bet pietiekami elastīgs darbam. Vietās, kur kļūst karsts (piemēram, pie rūpnieciskām iekārtām), tiek izmantots šķērssaistīts polietilēns (XLPE). Tā molekulas savienojas 3D veidā, tāpēc tas spēj izturēt 90 grādu karstumu kā profesionālis.
Taču izolācija ne tikai aizsargā vadītāju. Ja daudzi kabeļi ir salikti kopā (piemēram, ēkas elektroinstalācijas skapī), izolācija neļauj tiem "cīnīties"-ieturēt "sociālo distanci", ja vēlaties. Reiz es redzēju testu elektroenerģijas laboratorijā: 10 kV kabeļa izolācijā bija niecīga 0,1 mm plaisa, un blakus esošie kabeļi sāka dzirksteļot{5}}kā mazi loki, kas dejo. Tas bija mežonīgs un pilnīgs atgādinājums par to, kāpēc izolācija ir svarīga.
Visbeidzot, apvalka slānis{0}}kabeļa izturīgais ārējais kareivs. Dažus gadus atpakaļ fotografēju taifūna laikā, ko joprojām nevaru aizmirst: pilsēta bija applūdusi, bet, kad mēs izraka no vraka kabeli, tā PE apvalks joprojām turējās spēcīgi, aizsargājot visu, kas atrodas iekšā. Tas apvalks? Tas ir kā kabeļa veids, kā teikt: "Atsaucieties uz laikapstākļiem-Es varu tikt galā."
Arī apvalku materiāli ir kā rūpnieciska maģija. Parasto PVC apvalku biezums ir -mazāks par 1 mm, taču tie iztur ikdienas skrāpējumus. Polietilēna apvalki ieraktiem kabeļiem? Viņi ir kā apmācīti ūdenslīdēji, kas saglabā spēku pat tumšos, mitros netīrumos. Bet mana iecienītākā neoprēna{5}}lieta tika izgudrota pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados, un tā joprojām ir spēcīga ķīmiskajās rūpnīcās, kur gaiss ir pilns ar skābu miglu. To es saucu par mūžīgu!
Tomēr patiesi foršās lietas notiek nanomērogā. Universitātes laboratorija nesen izgatavoja jaunu kompozītmateriālu apvalku: parastajā materiālā tika sajauktas silīcija dioksīda nanodaļiņas, un tas ir par 300% nodilumizturīgāks. Traki, kā sīkas daļiņas var radīt tik lielas atšķirības, vai ne?
Laipni lūdzam dalīties ar mani savos viedokļos pa e-pastu:julyliu403@gmail.com
