Ce este cablul subteran?

Imaginează-ți toate firele dezordonate care odinioară atârnau deasupra străzilor noastre. Acum, imaginează-ți o lume în care electricitatea circulă în siguranță, ascunsă sub picioarele noastre! Aceasta este rolul uimitor al cablurilor subterane . Aceste cabluri sunt ca niște drumuri secrete pentru energie, asigurându-se că locuințele, școlile și fabricile primesc electricitate în fiecare zi.

De ce le punem în pământ? Ei bine, cablurile aeriene se pot rupe în timpul furtunilor puternice sau pot arăta destul de urâte plutind deasupra orașelor noastre. Cablurile subterane sunt ferite de intemperii precum vântul, ploaia și fulgerele și fac orașele noastre să arate mult mai frumos! Dar iată problema: costă mult mai mulți bani pentru a le instala și pentru a le repara dacă ceva nu merge bine.

În acest ghid, vom aprofunda subiectul. Vom afla despre diferitele tipuri de cabluri subterane, din ce sunt fabricate, cum se răcesc, cum le instalează inginerii în pământ, cum le repară și la ce trebuie să ne gândim pentru planeta noastră.

Cum sortăm cablurile subterane

Inginerii au metode inteligente de a grupa cablurile, aproape ca și cum ar sorta cărțile într-o bibliotecă. Acest lucru îi ajută să aleagă cablul potrivit pentru fiecare sarcină. Vom analiza trei modalități principale prin care fac acest lucru.

După câte fire sunt în interior

Mai întâi, să ne gândim la inima cablului – firele propriu-zise care transportă electricitatea. Câte fire principale are un cablu?

• Cabluri cu un singur fir: Imaginați-vă un cablu cu un singur fir principal în interior. Acesta este un cablu cu un singur fir! Acestea sunt ca o bandă unică super-rapidă pe o autostradă, excelentă pentru transportul unei cantități mari de energie. De exemplu, sunt folosite pentru a conecta mașini de mare putere sau pentru a trimite electricitate pe distanțe lungi. Ce este interesant la ele? Nu sunt prea grele și sunt ușor de îndoit, dar nu uitați, transportă un singur flux principal de energie.
• Cabluri cu trei fire: Acum, imaginați-vă 3 fire principale legate într-un singur cablu puternic. Acesta este un cablu cu trei fire. De ce trei? Deoarece majoritatea sistemelor noastre electrice mari (cum ar fi cele din fabrici sau cartiere întregi) funcționează cel mai bine cu un sistem de alimentare „trifazat”, care este super eficient. Aceste cabluri sunt mai rezistente și mai ordonate decât utilizarea a trei fire individuale separate. Sunt ca trei benzi pe o singură autostradă, toate funcționând împreună!
• Cabluri multifilare: Ce se întâmplă dacă aveți nevoie de și mai multe conexiuni separate? Cablurile multifilare au patru sau chiar mai multe fire principale în interiorul lor. Acestea sunt utilizate atunci când trebuie să controlați mai multe lucruri diferite simultan într-un sistem electric complicat. Sunt ca o întreagă rețea secretă de căi în interiorul unui singur cablu!

  După cât de puternică este electricitatea (tensiune nominală)

  Apoi, inginerii sortează cablurile în funcție de cât de multă „împingere” (ceea ce numim tensiune ) are electricitatea. Gândiți-vă la asta ca și cum ați compara un furtun mic de grădină cu un furtun de incendiu gigantic - ambele transportă apă, dar cu intensități foarte diferite!

  • Cabluri de joasă tensiune (JT): Aceste cabluri transportă electricitate de până la 1 kV. Sunt peste tot! Le găsiți acasă, la școală și în magazine, alimentând lumini, computere și obiecte de zi cu zi. Acestea sunt cablurile pe care le vedeți cel mai des în orașe.
  • Cabluri de medie tensiune (MV): Acestea sunt mai rezistente! Funcționează cu energie electrică de la 1kV până la 35kV. Sunt ca drumurile principale care leagă marile centrale electrice de clădiri mari sau zone industriale. Sunt o verigă extrem de importantă în rețeaua noastră energetică.
  • Cabluri de înaltă tensiune (IT): Aceștia sunt adevărații giganți! Acestea transportă electricitate de la 35 kV, uneori chiar de sute de mii de volți! Cablurile de înaltă tensiune sunt ca niște superautostrăzi pentru energie, transportând cantități uriașe de electricitate pe distanțe foarte lungi, de unde este produsă (ca o centrală electrică mare) până la orașele mari.

  Prin modul în care sunt plantate în pământ

  În cele din urmă, cum ascund inginerii aceste cabluri în pământ? Există diferite stiluri, fiecare având avantajele și dezavantajele sale.

  • Cabluri îngropate direct: Aceasta este cea mai simplă metodă. Inginerii sapă un șanț, așează cablul direct în pământ și apoi îl acoperă. Odată ce sunt îngropate, nu le mai poți vedea deloc, ceea ce este excelent pentru aspect! Este mai ieftin să faci asta. Dar iată problema: dacă un cablu se rupe ulterior, găsirea exactă a locului rupt este ca și cum ai căuta un ac într-un car cu fân, iar dezgroparea lui este o muncă grea.
  • Instalare în jgheab: Imaginați-vă că așezați cabluri în interiorul unei cutii lungi și deschise de beton, care se află pe pământ. Aceasta este o instalare în jgheab. Aceste cabluri sunt vizibile și ușor de accesat, așa că verificarea sau fixarea lor nu este atât de dificilă. Este o opțiune excelentă dacă credeți că ar putea fi nevoie să adăugați mai multe cabluri ulterior.
  • Instalarea tunelurilor: Pentru proiecte cu adevărat mari, cum ar fi aducerea energiei electrice pe sub un râu sau printr-un centru urban imens, inginerii construiesc uneori tuneluri subterane propriu-zise doar pentru cabluri! Construcția lor costă mulți bani la început. Dar odată construite, verificarea, repararea sau adăugarea mai multor cabluri în interior este mult, mult mai ușoară. Este ca și cum ai avea propria cale subterană privată pentru energie electrică, ceea ce este destul de interesant!

  Din ce sunt fabricate cablurile subterane?

  Gândește-te la un cablu subteran ca la o ceapă foarte rezistentă, cu multe straturi. Fiecare strat are o funcție extrem de importantă, asigurându-se că electricitatea circulă în siguranță și că cablul rezistă mult timp în subteran.

  • Miezuri sau conductori: Acesta este chiar centrul, motorul, partea principală care transportă de fapt electricitatea. De obicei, este fabricat din o mulțime de fire subțiri de cupru sau aluminiu răsucite împreună. De ce răsucite? Pentru că face cablul să se curbeze, fiind astfel mai ușor de pus la locul lui! Uneori, firele de cupru primesc un strat subțire de staniu, asemănător argintiului, pentru a le ajuta să se conecteze mai bine și pentru a le împiedica să ruginească.
  • Strat izolator: Acest strat este o pătură de siguranță extrem de importantă în jurul fiecărui fir. Este fabricat dintr-un plastic sau cauciuc special. Rolul său? Să oprească scurgerea electricității (asta se numește scurgere electrică!) și să împiedice firele să se atingă între ele, ceea ce ar putea provoca un scurtcircuit sau chiar un incendiu. Cu cât acest strat este mai gros, cu atât este mai puternică electricitatea pe care o poate reține în siguranță.
  • Teacă metalică: Peste izolație se află un strat metalic rezistent, de obicei din plumb sau aluminiu. Acest strat este ca o armură a cablului! Împiedică apa, gazele și substanțele chimice nocive din sol să ajungă la părțile interioare importante. Acest ecran metalic este vital pentru a asigura rezistența cablului la îndemâna sa subterană, timp de mulți, mulți ani.
  • Așternut: Chiar deasupra scutului metalic se află un strat moale, adesea fabricat dintr-un material rezistent, cum ar fi iuta. Care este scopul său? Este pur și simplu acolo pentru a proteja scutul metalic de zgârieturi sau striviri atunci când este adăugat următorul strat, mult mai rezistent. Gândiți-vă la el ca la o căptușeală protectoare.
  • Armură: Aici capătă cablul superrezistența! Este alcătuit dintr-unul sau două straturi de fire de oțel rezistente sau bandă adezivă înfășurată în jurul cablului. Acest strat protejează cablul de daune fizice - de exemplu, dacă ceva ascuțit îl înțeapă accidental în timpul instalării sau dacă cineva sapă în apropierea lui mai târziu. Unele cabluri nu au nevoie de acest strat dacă se află într-un loc foarte sigur.
  • Servire: În cele din urmă, stratul cel mai exterior, adesea făcut din iută. Această „servire” este ca învelișul exterior al cablului. Protejează armura puternică de oțel de rugină și de efectele intemperiilor. Este ultima linie de apărare!

  Materiale izolatoare moderne

  • Polietilenă reticulată (XLPE): Acest material este ca un supererou al izolației! Este uimitor la gestionarea căldurii, nu se amestecă rău cu substanțele chimice și este fantastic la a împiedica pătrunderea apei. Acest lucru îl face perfect pentru cablurile de mare putere. XLPE poate funcționa și în condiții mult mai ridicate de căldură, ceea ce înseamnă că cablurile din acest material pot transporta și mai multă electricitate!
  • Cauciuc etilen-propilenic (EPR): Iată o altă opțiune fantastică! EPR este super flexibil și gestionează foarte bine schimbările mari de temperatură. Așadar, indiferent dacă solul devine super fierbinte vara sau îngheață iarna, cablurile EPR continuă să funcționeze perfect. Acesta este un produs revoluționar pentru locurile cu vreme nebună!

  Acești izolatori avansați din plastic fac ca cablurile să dureze mult mai mult, să necesite mai puține reparații și să funcționeze mult mai bine decât materialele vechi. Este ca și cum ai trece de la o mașină veche și lentă la o mașină sport nou-nouță și super-rapidă pentru electricitate!

  Concluzie

  Așadar, ce am învățat despre aceste cabluri subterane uimitoare, ascunse? Sunt o modalitate super inteligentă și importantă de a ne livra electricitate tuturor. Fac orașele noastre să arate mai bine, ne protejează energia de furtuni sălbatice și sunt mult, mult mai sigure pentru oameni. Este o soluție fantastică!

  Da, costă mai mult instalarea și sunt mai greu de reparat dacă ceva nu merge bine. Însă inginerii au găsit modalități inteligente de a le grupa (după numărul de fire, cât de puternică este alimentarea și cum sunt instalate), iar materiale noi precum XLPE și EPR le fac mai rezistente și le fac mai rezistente ca niciodată.

  Cel mai important lucru pentru ingineri este gestionarea căldurii. Prea multă căldură poate cauza probleme mari! Așadar, trebuie să se gândească întotdeauna la tipul de sol din jurul cablului, la cât de adânc este îngropat și la câte cabluri sunt legate între ele. Aceste detalii sunt esențiale pentru siguranța energiei noastre.

  Pe măsură ce tot mai multe orașe din întreaga lume aleg să-și ascundă liniile electrice pentru un viitor mai sigur și mai frumos, trebuie să continuăm să învățăm. Trebuie să continuăm să studiem modul în care aceste cabluri afectează Pământul nostru pe termen lung. În acest fel, putem continua să ne îmbunătățim și să ne asigurăm că viitorul nostru energetic este atât sigur pentru noi, cât și bun pentru planeta noastră. Este o treabă mare, dar una la care lucrează oameni dedicați în fiecare zi!