전선은 비밀을 유지하고 있습니다.-솔직히 말하면 10명 중 9명은 올바른 전선을 선택할 때 완전히 실패합니다! 그러나 세 가지 주요 계층이 어떻게 작동하는지 알면 엄청난 시간, 비용, 골치 아픈 일을 줄일 수 있습니다.
우리 모두는 현대 전기를 당연하게 여깁니다. 그렇죠? 하지만 벽 구석에 있는 지루하고 오래된 전선을 보기 위해 잠시 멈춰 본 적이 있나요? 오늘은 무릎을 꿇고 '도시의 혈관'이 말하는 것을 '들어보세요'.-보기보다 훨씬 더 흥미롭습니다.
전기가 경주용 자동차처럼 전선을 통과할 때 지휘자는 속도를 내는 트랙입니다. 항상 숨겨져 있지만 이 금속 코어는 전체 케이블의 핵심입니다. 겉 레이어의 두께만 확인하고-가장 중요한 부분인 이 부분을 완전히 무시하고 케이블을 선택하는 사람들을 많이 봤습니다! 그것은 단지 페인트 작업을 좋아하기 때문에 자동차를 구입하는 것과 같습니다. 우선 순위를 모두 잘못 지정하고 있습니다.
작은 부분을 확대해 보겠습니다. 구리 전도체(폭이 1cm 미만!) 내부에서 전자는 기본적으로 "봄 축제 러시"(아시다시피, 연례 중국 여행 러쉬)를 수행하고 있습니다. 순수 구리 1입방밀리미터에는 움직일 준비가 되어 있는 8.5 × 10²²의 자유 전자가 있습니다.{1}} 구리는 전기를 매우 잘 운반할 수 있을 뿐만 아니라(숫자에 관심이 있는 경우 58.0 × 10⁶ S/m) 유연성이 있어서{7}}'선로'를 깨지 않고 케이블을 계속해서 구부릴 수 있기 때문에 오랫동안 최고의 전도체였습니다. 한번은 케이블 공장을 방문하여 그 과정을 지켜본 적이 있습니다. 무거운 구리 주괴가 조립 라인에서 마술처럼 머리카락{9}}가는 와이어로 변하는 과정을 지켜본 적이 있습니다. 0.15mm-두께의 전선이 소녀들의 땋은 머리처럼, 도시의 엉킨 전선처럼 서로 꼬여 있습니다.
최근에는 알루미늄 도체가 다시 부활하고 있습니다. 한 전력회사 직원이 나에게 수학적인 계산을 해줬습니다. 동일한 전기 전달 능력을 갖고 있으면서도{1}}알루미늄을 사용하면 케이블이 30% 더 가벼워진다는 것입니다. 이는 매우 긴 고{4}}전압 프로젝트(예: 수 킬로미터에 걸쳐 진행되는 프로젝트)에 있어서 큰 문제입니다. 하지만 여기서는-구리와 알루미늄이 상대적으로 낮은-경쟁자라는 점입니다. 구리는 전기를 이동시키는 데는 더 좋지만 습기가 차면 녹색의 "녹슨 반점"이 생깁니다. 알루미늄은 더 가볍고 저렴하지만 엔지니어들은 연결부의 산화 처리를 싫어합니다.{10}}이것은 작은 시한폭탄과 같습니다.
다음은 기본적으로 지휘자의 최고의 경호원인 절연층입니다. 이는 전도체 가까이에 머물며 투명한 장벽처럼 초전자가 탈출하는 것을-방지합니다. 한번은 오래된 아파트 건물에서 순회 활동을 도운 적이 있습니다. 20-년-된 전선을 벗겨냈을 때 유지 관리 담당자는 절연체를 가리키며 "이 플라스틱은 어떤 결혼보다 더 안정적입니다! 전자가 수십 년 동안 '속임수'(읽기: 단락)를 방지해 줍니다."라고 농담했습니다.
올바른 단열재를 선택하는 것은 재료 과학이 멋진 부분입니다. 일반적인 PVC 단열재? 이는 폴리염화비닐과 가소제의 혼합입니다.-보호할 수 있을 만큼 밀도가 높지만 작업할 수 있을 만큼 유연합니다. 산업 기계 근처와 같이 온도가 높은 장소에는 가교 폴리에틸렌(XLPE)이 사용됩니다. 분자가 3D 패턴으로 연결되어 있어 전문가처럼 90도의 열을 처리할 수 있습니다.
그러나 절연은 단지 도체를 보호하는 것 이상의 역할을 합니다. 많은 케이블이 함께 포장되어 있는 경우(예: 건물의 배선실) 단열재로 인해 케이블이 '싸움'을 방지하고-'사회적 거리두기'를 유지합니다. 한번은 전력 연구실에서 테스트를 본 적이 있습니다. 10kV 케이블의 절연체에 0.1mm의 작은 균열이 있었고 근처의 케이블이 작은 호가 춤추는 것처럼 스파크를 일으키기 시작했습니다-. 그것은 거칠었고 단열이 왜 중요한지 완전히 상기시켜주었습니다.
마지막으로 외장 레이어는-케이블의 견고한 외부 역할을 합니다. 몇 년 전 태풍이 닥쳤을 때 사진을 찍었는데 아직도 잊을 수 없습니다. 도시가 물에 잠겼지만 잔해에서 케이블을 파냈을 때 PE 피복이 여전히 튼튼하게 유지되어 내부의 모든 것을 보호하고 있었습니다. 그 칼집? 케이블이 "날씨를 불러오세요-내가 감당할 수 있어요"라고 말하는 것과 같습니다.
칼집재료도 공업마법 같다. 일반 PVC 피복은 두께가 1mm 미만이지만-일상 긁힘에 잘 견딥니다. 매립 케이블용 폴리에틸렌 외피? 그들은 훈련받은 잠수부와 같아서 어둡고 축축한 흙 속에서도 강인하게 버티고 있습니다. 하지만 제가 가장 좋아하는 네오프렌은-이 재료는 1930년대에 발명되었으며 공기가 산성 안개로 가득 찬 화학 공장에서 여전히 강력하게 사용되고 있습니다. 그것이 바로 제가 시대를 초월한 것이라고 부르는 것입니다!
하지만 정말 멋진 일이 나노 규모에서 일어나고 있습니다. 최근 한 대학 연구실에서 새로운 복합 외장을 만들었습니다. 일반 재료에 실리카 나노입자를 혼합했는데 내마모성이 300% 더 뛰어났습니다-. 얼마나 작은 입자가 그렇게 큰 변화를 만들 수 있는지 정말 놀랍습니다. 그렇죠?
이메일을 통해 귀하의 의견을 공유해 주셔서 감사합니다.julyliu403@gmail.com
