المواد الاساسية لصناعة سلك الكهرباء .تعد الأسلاك الكهربائي أحد الأوساط الناقلة للتيار الكهربائي، فهي أحد العناصر الرئيسية في أي دارة كهربائية، فمن منا لم يلاحظ الأنواع المختلفة لتلك الأسلاك؟ ولكن ماهي المواد الداخلة في تركيبة هذه الأسلاك؟ وما هي طريقة صناعتها؟ هذا ما سوف يكون ضمن معرفتك إذا ما تابعت مقالنا التالي.
الأسلاك الكهربائية
تعد الأسلاك المسار القادر على توصيل الإشارات بشكل عام. والأسلاك الكهربائية هي الموصولات القادرة على نقل التيار الكهربائي، وذلك اعتمادً على إحدى الخواص الفيزيائية للمادة المكونة للسلك، والتي تعرف بالناقلية الكهربائية.
وتستخدم هذه الأسلاك في توصيل الكهرباء من المولدات إلى أماكن الاستهلاك، كما من الممكن استخدامها في بناء الدارات، والأجهزة الكهربائية والإلكترونية، وتصنع عادةً من النحاس نظرًا لقدرته العالية على النقل الكهربائي. كما يوجد منها العديد من الأنواع التي تختلف عن بعضها بالبعض بنوع المادة المصنعة، وكيفية التصنيع والتركيب.
المواد الأساسية في صناعة الأسلاك الكهربائية
عادةً ما تتكون هذه الأسلاك من قسمين إحداهما عازل والآخر ناقل، حيث يصنع القسم الناقل مما يلي:
- النحاس أو أحد خلائطه.
- الألمنيوم.
- الحديد.
في حين يصنع القسم العازل من أحد المواد التالية:
- البولي فينيل كلوريد أو البولي إيثلين التشابكي.
- العزل المطاطي أو العزل المعدني أو العزل بالرنيش اللاصق، بالإضافة إلى العزل بالزيت.
أنواع الأسلاك الكهربائية
يوجد عدة أنواع من الأسلاك، حيث لكل منها خصائص تميزها عن نظائرها، ومن هذه الأنواع نذكر ما يلي:
كابل متحد المحور
يستخدم هذا النوع في صناعة أسلاك الاتصالات التي تنقل الإشارات بما فيها من بيانات ومعلومات. وتتألف هذه الكابلات من أربع طبقات تتضمن الموصل المركزي، يحيط به مادة عازلة، ثم مادة معدنية تغلفها طبقة العازل البلاستيكي. ويتضمن هذا النوع ما يلي: كابل هيليكس، الكابل متحد المركز المشع، وكابل RG-6، وكابل ثلاثي المحاور.
كابل موصل واحد
هي من الأسلاك الكهربائية التي تصنع من ناقل واحد، ويعتبر من أكثر الأنواع استخدامًا. يتميز بتوافره بعدة ألوان، ويتضمن نوعين أساسيين هما: الكابل المجدول الذي يتألف من قضيب معدني واحد ذات مرونة وشكل أسطواني، حيث يستخدم في الأحمال الميكانيكية، والإشارات الكهربائية. أما النوع الآخر فيدعى الكابل الصلب الذي يتألف من مجموعة من الأسلاك ذات الحجم الصغير، والذي يستخدم في كابلات الأجهزة والسماعات.
الكابل مزدوج المحاور
هو أحد الأنواع المستخدمة في صناعة أسلاك الاتصالات أيضًا. يتألف من عدة أزواج من الأسلاك النحاسية المعزولة والرقيقة، والتي تلف حول بعضها البعض، مما يزيد مقاومة التداخل الخارجي، بالإضافة إلى تقليل الإشعاع الكهرومغناطيسي، ونتيجة لذلك كلما زاد عدد اللفات قل كل من الإشعاع والتداخل. وعلاوة على ذلك ينقسم هذا النوع إلى نوعين أساسيين، ألا وهما: (الكابل الثنائي المجدول غير المحمي، والكابل الملتوي المحمي).
كابل الألياف الضوئية
تعتمد هذه الكابلات على خاصية نقل البيانات بالضوء، إذ تمتاز بسرعة كبيرة في عمليات النقل. وتتألف من خيوط زجاجية ونواة داخلية يحيط بها غلاف زجاجي ذو معامل انكسر مختلف عن معامل انكسار الخيوط الزجاجية الداخلية. ونتيجة لاختلاف سرعة الضوء باختلاف الأوساط التي ينتشر فيها، سيكسر الضوء داخل الضوء عائدًا إليه. مما يؤدي إلى الاحتفاظ بالضوء المنقول ضمن الكابل، الأمر الذي يضمن نقل البيانات دون فقد أو ضياع. وعلاوةً على ذلك تتضمن هذه الأسلاك نوعين أساسيين ألا وهما: (كابل الألياف الأحادي، كابل الألياف المتعدد).
الكابل المدفون
يعد هذا النوع من الأسلاك الكهربائية، التي تصنع لإضافة المزيد من الحماية للأنظمة الكهربائية، حيث يعد من الكابلات الأرضية. وعادةً ما يكون ذات لون أسود، ويستخدم في المشاريع السكنية.
الكابل متعدد الأنوية
يعد من الأسلاك الكهربائية المصنعة بأكثر من ناقل، بحيث يكون كل ناقل منها معزولًا عن الآخر بغلاف عازل يحيط بها مادة بلاستيكية، قد تكون محاطة بطبقة من الألمنيوم، مما يمنع التشويش الحاصل عن الموجات الكهرو مغناطيسية. ويستخدم هذا النوع في صناعة العديد من الأجهزة الكهربائية والالكترونية، ونذكر على سبيل المثال: صناعة أجهزة الحماية، والمعدات الصوتية.
كابل الشريط
يعتبر أحد أنواع الأسلاك الكهربائية المصنوعة من موصلات رفيعة جدًا التي توضع بشكل متوازٍ بالنسبة لبعضها البعض. وتمتاز بصغر حجمها وخفة وزنها، مما يجعها مناسبة لصناعة الدوائر الإلكترونية. بالإضافة إلى ذلك تستخدم في صناعة الحواسيب ومحركات الأقراص سواء المرنة أو المضغوطة أو الثابتة.
المراحل الخاصة في صناعة الأسلاك الكهربائية
تتضمن صناعة الأسلاك الكهربائية عدة مراحل أساسية، والتي نذكرها وفق الترتيب التالي:
- مرحلة السحب: هي المرحلة الأساسية في صناعة الكابلات، حيث يتم خلالها تحويل قطر السلاك المسحوب لحجم يناسب الموصل المراد تصنيعه.
- مرحلة الجدل: تتضمن هذه المرحلة تصنيع موصلات كهربائية بمساحات مقطع معلومة، وخواص كهربائية محددة. ولكن هذه المرحلة لا تشمل الموصلات المصمتة التي تتألف من سلك واحد ذو مساحة معلومة.
- مرحلة العزل: هي عملية تغطية الموصلات بطبقات عازلة ضمن عملية تدعى البثق.
- مرحلة التجميع: بعد انتهاء عملية العزل تصبح الكابلات جاهزة للتجميع، حيث تشكل الموصلات المعزولة القلب الداخلي للحبل. ومن الجدير بالذكر أن هذه المرحلة ليست ضرورية في كل صناعات الكابلات.
- مرحلة التسليح: تتضمن هذه المرحلة نوعين من التسليح إحداهما التسليح بالأسلاك، والأخر التسليح بالشريط المعدني. ويستخدم فيها مواد فرو مغناطيسية نافذة للمجال الكهربائي، ومواد غير فرو مغناطيسية عازلة للمجال المغناطيسي.
- مرحلة العزل الخارجي: تعتبر المرحلة الأخيرة في التصنيع، حيث يُغطى الكابل بطبقة “PVC “.
وأخيرًا يجب الإشارة إلى أن لكل نوع من الأسلاك الكهربائية طريقة معينة بالتصنيع، تختلف باختلاف المجالات التي تستخدم فيها هذه الأسلاك. وبهذا نكو قد تحدثنا عن المواد الاساسية لصناعة سلك الكهرباء وأنواع الأسلاك الكهربائية.