Ваше електричне жице чувају тајне-и искрено, 9 од 10 људи потпуно испусти лопту када одабере праве! Али ако схватите како функционишу њихова три кључна слоја, уштедећете много времена, новца и главобоља.
Сви ми узимамо модерну електричну енергију здраво за готово, зар не? Али да ли сте икада стали да погледате ону досадну стару жицу у углу вашег зида? Данас, хајде да клекнемо и „слушамо“ шта ови „градски крвни судови“ имају да кажу-да су много занимљивији него што изгледају.
Када струја пролази кроз жицу попут тркачког аутомобила, проводник је стаза по којој се креће. Иако је увек скривено, ово метално језгро је звезда целог кабла. Видео сам толико људи како бирају каблове само проверавајући колико је дебео спољни слој-потпуно игноришући овај најважнији део! То је као да купујете ауто само зато што волите фарбање; погрешно схватате приоритете.
Хајде да зумирамо ситне ствари: Унутар бакарног проводника (мање од центиметра ширине!), електрони у суштини праве „налет пролећног фестивала“ (знате, она луда годишња кинеска путовања). У сваком кубном милиметру чистог бакра, постоји ум-који издува 8,5 × 10²² слободних електрона спремних да се крећу. Бакар је годинама био врхунски проводник не само зато што је супер добар у преношењу струје (58,0 × 10⁶ С/м, ако вам је стало до бројева), већ и зато што је флексибилан-тако да се кабл може савијати изнова и изнова, а да не прекине „траку“. Једном сам посетио фабрику каблова и посматрао процес: тежак бакарни ингот се претворио у косу-танке жице на монтажној траци, попут магије. Те жице од 0,15 мм{12}}дебеле се уврћу заједно, као девојачка плетеница или запетљани далеководи у граду.
У последње време се враћају и алуминијумски проводници. Момак из компаније за електричну енергију ми је рекао математику: за исту способност{1}}поношења струје, алуминијум чини кабл 30% лакшим. То је велика ствар за оне супер дугачке{4}} пројекте високог напона (попут оних који се протежу километрима). Али ево ствари -бакар и алуминијум су ниски{7}} ривали. Бакар је бољи у кретању струје, али добија зелене „мрље од рђе“ када је влажан. Алуминијум је лакши и јефтинији, али инжењери мрзе да се баве оксидацијом на прикључцима-то је као мала темпирана бомба.
Следеће: изолациони слој, који је у основи најбољи телохранитељ проводника. Остаје близу проводника и спречава те хиперелектроне да побегну-као чиста баријера. Једном сам помагао око посла у старој стамбеној згради. Када смо скинули 20-година-жицу, момак за одржавање је показао на изолацију и нашалио се: „Ова пластика је поузданија од неких бракова! Деценијама је чувала електроне од 'варања' (читај: кратког споја).“
Одабир праве изолације је место где наука о материјалима постаје кул. Уобичајена ПВЦ изолација? То је мешавина поливинилхлорида и пластификатора-довољно густа да заштити, али довољно флексибилна за рад. За места која се загревају (као у близини индустријских машина), користи се унакрсни-повезани полиетилен (КСЛПЕ). Његови молекули се повезују у 3Д образац, тако да може да поднесе топлоту од 90 степени као професионалац.
Али изолација не само да штити проводник. Када је много каблова спаковано заједно (као у ормару за каблове у згради), изолација их спречава да се „боре“-одржавају „друштвену дистанцу“, ако хоћете. Једном сам видео тест у лабораторији за напајање: кабл од 10 кВ имао је ситну пукотину од 0,1 мм у изолацији, а оближњи каблови су почели да варниче-као мали лукови који плешу. Било је дивље, и потпуни подсетник зашто је изолација важна.
Коначно, слој омотача{0}}чврсти спољни војник кабла. Снимио сам фотографије током тајфуна пре неколико година који још увек не могу да заборавим: град је био поплављен, али када смо ископали кабл из олупине, његов ПЕ омотач је још увек чврсто држао, штитећи све унутра. Тај омотач? То је попут кабловског начина да се каже: „Донесите време-Ја то могу да поднесем.“
Материјали омотача су такође попут индустријске магије. Обични ПВЦ омотачи су напорни-мањи од 1 мм дебљине, али издржавају свакодневне огреботине. Полиетиленски омотачи за закопане каблове? Они су као обучени рониоци, остају јаки чак и у мрачној, влажној прљавштини. Али мој омиљени неопрен-ова ствар је измишљена 1930-их, и још увек је јака у хемијским постројењима, где је ваздух пун киселе магле. То је оно што ја зовем безвременским!
Ипак, праве кул ствари се дешавају на наноразмери. Универзитетска лабораторија је недавно направила нови композитни омотач: помешали су наночестице силицијум-диоксида у уобичајени материјал и он је 300% отпорнији на хабање{2}}. Лудо како сићушне честице могу направити тако велику разлику, зар не?
Добро дошли да поделите своја мишљења са мном путем е-поште:julyliu403@gmail.com
