מדוע לכבלים חשמליים יש שכבות רבות?

כבלי חשמל הם כבלים נפוצים יחסית להפצה והולכת אנרגיה חשמלית. הם משמשים בדרך כלל ברשתות חשמל תת-קרקעיות עירוניות, אספקת חשמל פנימית במפעלים תעשייתיים וכרייה וכן הלאה. אנשים שיש להם ידע מסוים בכבלים יגלו שלכבל חשמל יש שכבות רבות, אז מדוע לכבל חשמל יש כל כך הרבה שכבות?

השכבה החיצונית ביותר של כבל החשמל שאנו יכולים לראות באופן אינטואיטיבי עשויה בדרך כלל מגומי או שרוול סינתטי מגומי, אשר לא רק משמש כבידוד בסיסי, אלא גם מגן על הכבל מפני נזק חיצוני. ניתן לחלק כבלי חשמל לכבלים למתח גבוה ולכבלים למתח נמוך בהתאם לרמת המתח. כבלי המתח הגבוה מכילים שכבת בידוד, הדומה מאוד לחומרי מילוי שרף, בעוד שלכבלים למתח נמוך אין שכבה זו. על מנת למלא את הפערים בתוך כבל החשמל, יש צורך לעטוף משהו כמו סרט סביב כל ליבה.

תפקיד שכבת המיגון של כבל החשמל מתחלק לשני מצבים. עקב הזרם הגדול שעובר דרך כבל החשמל, ייווצר שדה מגנטי סביב הזרם. על מנת למנוע פגיעה של רכיבים אחרים מהזרם, תתווסף לכבל שכבת מיגון. בנוסף, במקרה השני, אם ליבת הכבל פגומה, הזרם דולף החוצה וזורם לרשת ההארקה לאורך שכבת המיגון, אשר ממלאת מידה מסוימת של הגנה מפני הארקה.

הרכיבים הנפוצים של כבלי חשמל הם פחות או יותר ליבות מוליכות, שכבות בידוד ושכבות מגן. בפירוט, ניתן לחלק אותם לליבה של חוט מוליך, שכבה פנימית מוליכה למחצה, שכבה בידוד, שכבה חיצונית מוליכה למחצה, מיגון נחושת, מילוי, שכבת ציפוי פנימית, שכבת מגן מסרט פלדה ושכבת מגן חיצונית.