الموصلات المضغوطة: قطر أصغر بالمقطع نفسه

ما يفعله الضغط

الموصل المجدول المستدير العادي مبني من أسلاك مستديرة موضوعة في طبقات حول سلك مركزي. والأسلاك المستديرة لا تملأ دائرة، فثمّة فراغات بينها، والقطر الكلي أكبر من سلك مصمت بالمساحة نفسها. وفي الموصل المضغوط تمر كل طبقة، أو الموصل كله، بقوالب أو بكرة أثناء التجديد. فتتشوه الأسلاك إلى أشكال تتلاصق بعضها، وتتقلص الفراغات، ويصبح الموصل النهائي أصغر وأملس بوضوح من غير المضغوط بالمقاس الاسمي نفسه.

وليس مقدار المعدن هو ما يتغير. يعامل IEC 60228 الموصلات المجدولة المستديرة غير المضغوطة والمستديرة المضغوطة والمشكَّلة كلاً على أنها فئة 2، بأقصى مقاومة مستمرة واحدة لكل مقطع اسمي. فموصل نحاس مضغوط 95 mm2 يجب أن يبقى عند 0.193 ohm/km أو أقل عند 20 درجة مئوية، تماماً كغير المضغوط. فالضغط طريقة ترتيب النحاس، لا طريقة توفيره.

لماذا يضغط صانعو الكابلات الموصلات

الضغط شائع في كابلات الطاقة لأسباب عدة، كل منها يهم المشتري أيضاً:

• قطر كلي أصغر: كل طبقة تُطبَّق فوق الموصل، من العزل إلى الغلاف، تُطبَّق فوق دائرة أصغر، فيصبح الكابل النهائي أصغر وأخف للتصنيف نفسه.
• مادة أقل في الطبقات الأخرى: محيط أصغر يحتاج عزلاً وغلافاً داخلياً وغلافاً بمركبات أقل للسماكات نفسها، وهذا يؤثر في التكلفة والوزن لكل كيلومتر.
• سطح أملس: الموصل المضغوط يقدم سطحاً أكثر انتظاماً للطبقة فوقه. وفي كابل الجهد المتوسط هذا يهم جداً، لأن شاشة الموصل والعزل يجب أن يجلسا على قاعدة أملس مستديرة ليبقى المجال الكهربائي متجانساً.
• فراغات أقل: الفراغات الأصغر بين الأسلاك تترك مساحة أقل على طول الموصل لترحال الرطوبة أو المركب؛ وحيث يُطلب منع الماء الطولي، تُحدَّد التركيبة منفصلة.
• المناولة والتغليف: الكابل الأصغر الأخف يعني أمتاراً أكثر لكل بكرة وسحباً أسهل، ضمن حدود البكرة والمسار.

والكابل المرجعي 8.7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 في صفحة كابلات الجهد المتوسط يستخدم موصلاً نحاساً مضغوطاً تحت شاشة موصله، مع 4.5 mm من عزل XLPE وشاشة عزل، بقطر كلي نحو 61 mm ووزن نحو 5,403 kg/km بحسب كتالوج المصنع الشريك. ويشرح مقال الطبقات شبه الموصلة للجهد المتوسط لماذا يهم سطح الموصل الأملس تحت الشواشات.

الموصلات المستديرة والمضغوطة والمشكَّلة

الأقطار الدقيقة لكل شكل تتفاوت بين المصانع وتُعطى في كل ورقة بيانات؛ ولا ينشر هذا الموقع رقماً عاماً للضغط. وليس كل مصنع يضغط كل مقاطع أيضاً: بعضها يضغط موصلات الطاقة الأكبر فقط ويورد المقاسات الأصغر كخصلات مستديرة غير مضغوطة، والكابل المرجعي 0.6/1 kV 4x25 mm2 مدرج ببساطة نحاس مجدول مستدير. ورقة البيانات لا الرمز هي التي تخبرك أي شكل تشتريه، فاطلبها مع كل عرض. وعندما يقارن المكتب العروض، يقارن قطر الموصل والقطر الكلي المذكورَين من كل مصنع شريك للمقاس والشكل نفسيهما.

ما يحتاج المشتري التحقق منه

الموصل المضغوط يغيّر التفاصيل عند طرفَي الكابل، فثلاث نقاط تدخل قائمة التحقق قبل الطلب.

الأطراف والموصلات. أطراف الكبس والموصلات مصممة لمقاس موصل وكثيراً لشكل موصل. وتذكر صانعات الموصلات هل يناسب طرفٌ موصلاً مضغوطاً أو غير مضغوط أو كليهما، وعليها تعتمد الماترة الصحيحة. فعدم التطابق يسبب كبساً فضاً أو قلباً مثقلاً بالإجهاد. واطلب الأطراف ضد شكل الموصل المورَّد فعلاً، وأبقِ ورقة بيانات الموصل مع طقم الإنهاء.

الجلندات والمستلزمات. جلندات الكابل ونهايات ووصلات الجهد المتوسط تُختار بالقطر فوق طبقات محددة، كالعزل أو الغلاف الخارجي. وإذا بُني تصميم على تركيبة غير مضغوطة لمصنع ما وجاء الكابل المسلَّم مضغوطاً، أو العكس، فقد لا تلائم المستلزمات. أكِّد الأقطار من ورقة بيانات المصنع الذي سيصنع الكابل.

المقاومة لا القطر. قطر موصل صغير ليس دليل ضغط، وليس دليل نحاس ناقص أيضاً. والطريقة الوحيدة للتفريق بينهما اختبار المقاومة المستمرة. فالموصل الصغير لأنه مضغوط يجتاز حد IEC 60228؛ والموصل الصغير لأن نحاساً حُذف يرسب فيه. ويشرح مقال اختبار مقاومة الموصل ما ينبغي أن يُظهره السجل.

الضغط والألومنيوم

موصلات الطاقة الألومنيومية تُضغط كثيراً أيضاً. ولأن الألومنيوم يحتاج مقطعاً أكبر من النحاس للمقاومة نفسها، كما في مقال النحاس مقابل الألومنيوم، يساعد تقليل القطر في إبقاء كابلات الألومنيوم قابلة للإدارة. والكابل المرجعي 0.6/1 kV Al/XLPE/PVC 4x95 mm2، نحو 40 mm كلياً، يُفحص ضد حد الألومنيوم فئة 2 البالغ 0.320 ohm/km أياً كان شكل تجديده. وأطراف الألومنيوم للموصلات المضغوطة تتبع قاعدة النحاس نفسها: طابق الطرف والماترة مع الشكل.

كيف تحدد الضغط

1. اذكر الشكل: مثلاً «موصل نحاس مجدول دائري مضغوط، فئة 2 وفق IEC 60228»، أو اترك الشكل للمصنع إذا لم تُختر المستلزمات بعد.
2. اذكر حد المقاومة: قيمة IEC 60228 فئة 2 للمقاس والمعدن، ويُتحقق منها لكل بكرة بتقرير اختبار.
3. جمِّد الأقطار مع المستلزمات: بمجرد اختيار الجلندات أو الأطراف أو نهايات الجهد المتوسط، اكتب مدى القطر فوق الطبقات المعنية في المواصفة.
4. أبقِ الشكل متسقاً: في مشاريع البكرات المتعددة، ينبغي أن تتشارك كل بكرات المقاس شكل الموصل نفسه حتى يلائم طقم إنهاء واحد الجميع.

وتؤكد المصانع الشريكة شكل الموصل والأقطار في ورقة البيانات قبل الإنتاج، ويتحقق المكتب منها ضد المواصفة في فحص ما قبل الشحن. أرسل الرمز وقيود المستلزمات والكميات عبر نموذج عرض السعر.