محتويات
سبب توصيل سلك فلزي بالصهريج
لكي يتم توصيل الشحنات وتفريغها في الأرض بطريقة آمنة.
سبب توصيل سلك فلزي بالصهريج هو حتي يتم توصيل الشحنات وتفريغها بطريقة آمنة، وذلك لأن الأسلاك الفلزية موصلات جيدة تستخدم لتدفق الشحنات من خلالها إلى أي مكان، والمقصود بالصهريج هذا هي خزانات الوقود التي تكون موجودة في سيارات الوقود.
عادة ما يتم نقل الوقود من خزان إلى خزان ونظرًا لضخ الوقود من خزان إلى خزان تتولد شحنات كهربائية تتدفق بسرعة مثل تدفق السائل عبر الخرطوم ويمكن لهذه الشحنات توليد شرارات قادرة على إشعال الوقود، وهذا من أخطر الأشياء التي من الممكن أن تحدث في عمليات نقل الوقود، لذلك يتم توصيل الخزان بسلك فلزي معدني بالأرض للتغلب على هذه المشكلة.
عادة وأثناء العمل في مجالات الكهرباء ولضمان السلامة للعمال والمهندسين العاملين، يقومون بعملية تسمى التأريض، وهي عملية توصيل الأسلاك الفلزية الكهربائية بالأرض، لتقوم بتفريغ الشحنات الزائدة التي من الممكن أن تفعل المشاكل، مثل الماس الكهربائي أو الإشعال الذي قد ينتج عن هذه الشحنات.
هذه العملية مشابهة للخزان في تفريغ الشحنات، ففي كلا الحالتين يتم تفريغ الشحنات لضمان السلامة الشخصية، كما أن هذه العملية يتم فعلها في بعض الأجهزة الكهربائية المنزلية مثل السخان المنزلي لضمان السلامة وتفريغ الشحنات حتى لا يصاب أحدهم بماس كهربائي.[1]
ما المعدن هو أفضل موصل للكهرباء
الفضة، ثم النحاس والألومنيوم.
هناك معادن كثيرة تعتبر من أفضل المعادن والفلزات الموصلة للكهرباء وأعلاها في نسبة التوصيل هي الفضة، والفضة من المعادن المشهورة في عملية التوصيل ولكن من العجيب أنها لا تستخدم من الأساس في عمليات التوصيل الكهربي رغم أنها من أفضل الموصلات للكهرباء وخاصة الفضة النقية.
تحدث للفضة بعض العيوب عند استخدامها في التوصيل، فالفضة تتشوه مع الاستخدام مما يسبب الكثير من المشاكل في عملية توزيع التيار، حيث يحدث توزيع غير متكافئ للتيار عالي التردد، بالإضافة إلى أن صناعة أسلاك من الفضة مكلفة للغاية مقارنة بالمعادن الأخرى التي من الممكن أن توصل الكهرباء بشكل جيد أيضًا.
يمكن استبدال الفضة والتغلب على عيوبها باستخدام فلزات موصلة بشكل جيد أيضًا للكهرباء منها النحاس،فالنحاس من أكثر المعادن استخدامًا في هذا الباب، حيث أنه يتميز بمرونته وسهولة التفافه ولحامه مما يجعله الخيار الأفضل لدينا عندما نحتاج إلى كمية كبيرة من الأسلاك.
هو يستخدم بشكل كبير في التوصيل بجانب بعض الاستخدامات الأخرى، ومن المعادن المستخدمة بشكل كبير أيضًا الألومنيوم والألومنيوم من المعادن المعروفة بتوصيلها الجيد للكهرباء، فهو لديه قدرة كبيرة تفوق النحاس في تحمل التيار الكهربي، لهذا استخدمت بشكل كبير بدلًا من النحاس في بعض التطبيقات الكهربائية.[2]
ما هي الكابلات الكهربائية وأنواعها
الموصلات التي تستخدم في نقل الشحنات الكهربائية.
يتم تعريف الكابلات على أنها مجموعة من الأسلاك تستخدم بكثرة في نقل وتوزيع الطاقة والشحنات الكهربية باسم كابلات الطاقة الكهربية، ويتم استخدامه أكثر في نقل الشحنات ذات الفولت أعالي في الأماكن التي يصعب فيها استخدام الخطوط الهوائية.
تتكون الكابلات من ثلاثة مكونات رئيسية وهي الموصل والعازل والغمد، ويستخدم الموصل في توفير مسار توصيل التيار في الكابل، كما يقوم العازل الكهربائي بمقاومة جهد الخدمة ثم يقوم بعزل الموصل المباشر بأشياء أخرى ويقوم الغلاف بحماية الكابلات من الرطوبة ومن جميع المؤثرات الخارجية مثل الهجمات الكيميائية.
توجد خمسة أنواع من الكابلات الكهربائية والتي تستخدم كل منها في تطبيقات كهربية مختلفة ومن أنواعها الكابلات الكهربائية الشريطية والتي تعمل بالتوازي مع بعضها لنقل بيانات متعددة في وقت واحد، والنوع الثاني هو كابلات زوج ملتوية ويتكون من سلكين أو أكثر من الأسلاك النحاسية.
الثالث هو الكابلات المحورية ويتكون من النحاس الصلب، والرابع هو كابل الألياف الضوئية والخامس كابل الألياف المحورية ويتكون من النحاس الصلب او موصل صلب مطلي من النحاس ويحاط بضفيرة معدنيو وشريط معدني.[3]
أنواع الكابلات والأسلاك الكهربائية
يتم تعريف الأسلاك على أنها موصلات كهربية، ويكون السلك عبارة عن موصل واحد، وحتى يتم التوصيل توجد فئتان من الأسلاك الأحادية الموصل ة بعضها يسمى مضفرة والآخرى تسمى مضفرة أيضًا ولكن صغيرة لأنها تتكون من أسلاك صغيرة ترتبط ببعضها على شكل ضفيرة، ويوجد أنواع من الأسلاك، مثل أسلاك التوصيل وتكون عبارة عن أسلاك مرنة مجدولة ولها نهايات تسمح بإدخال السلك مباشرة في التجارب.
الأسلاك المغناطيسية وهي عبارة عن سلك نحاسي أو ألومنيوم مغطى بطبقة رقيقة جدًّا من العزل، ويسمح بلف العديد من الطبقات دون حدوث دائرة قصر، وأسلاك العضلاك وتكون عبارة عن سلك رفيع مصنوع من النيتينول الذي يشتهر بقدرته على الانقباض عند تطبيق التيار الكهربي، ويتم استخدامه في الإلكترونيات الدقيقة.
الكابل عكس السلك، لأنه يكون عبارة عن مجموعة من الأسلاك وليس سلكًا واحدًا، وتكون هذه الأسلاك معزولة معًا، وعادة ما يحتوي الكابل على سلك ساخن لحمل التيار كما يحتوي على سلك محايد وسلم تأريض، ويتم تصنيف الكابلات إلى أنواع بحسب الأسلاك الموجودة فيها حجمها ومقاسها.
تصنف الكابلات إلى أسلاك طاقة التيار المتردد والكابلات متعددة الوصلات، وكابلات الشرائط، والكابلات متعددة المحور، وكابلات مكبرات الصوت والتي تكون عبارة عن موصلين كهربائيين أو أكثر معزولين بشكل فردي بالبلاستيك أو المطاط، ويكون لهذه الكابلات ثلاث خصائص المقاومة والسعة والحث.[4]
ما هو الفرق الأساسي بين الأسلاك والكابلات؟
- القياس.
- الاستخدامات.
- الأنواع.
- المزايا.
توجد مجموعة من الفروق الأساسية التي يمكن من خلالها التفرقة بين السلك والكابل وهم:
القياس: يتم قياس الأسلاك بقطر السلك، ووفقًا للقطر يتم قياسه برقم المقياس، فكلما قل رقم المقياس زاد سمك السلم، فهناك مقياسات رئيسية في المنازل وتكون 10 أو 20، وإذا زاد السمك حدثت أضرار تضر بالأجهزة المنزلية عن طريق حرق المصهر.
الكابل يحتوي على سلك ساخن فقط يحمل تيارًا، بجانب سلك محايد يكمل الحلقة، بالإضافة إلى سلك تأريض للحفاظ على الكابل، ويقاس بحسب العدد الإجمالي للأسلام المكونة للكابل.
الاستخدامات: تختلف الأسلاك والكابلات من حيث الاستخدامات أيضًا، فالأسلاك تستخدم لنقل الكهرباء وتحمل الأحمال الميكانيكية والكهربية، بجانب نقلها للإشارات الاتصالية اللاسلكية، وكذلك تسخين الاجزاء الصناعية، بينما تستخدم الكابلات في نقل الطاقة وإشارات الاتصال وكذلك نقل الكهرباء.
الأنواع: الأسلاك الكهربية لها نوعان، السلك الصلب وهو السلك المصمت الذي له موصل واحد ويكون معزولًا أو عاريًا وعادة ما يكون محميًّا بغلاف ملون، ويوفر هذا السلك أقل مقاومة لذلك من التفضل استخدامه في الترددات العالية، والنوع الثاني هو سلك المقياس أو المعيار ويحتوي هذا السلك على الكثير من الخيوط الرفيعة الملتوية، ويتم استخدامه في التطبيقات التي تحتاج إلى المرونة.
تحدثنا فيما سبق عن أنواع الكابلات، وهم خمسة أنواع وكل نوع يستخدم في تطبيقات كهربية مختلفة عن الأخري بسبب اختلاف التركيب مثل الكابلات ذات الأزواج المجدولة والكابلات متعددة الوصلات.
المزايا: تستخدم الأسلاك المصمتة في الترددات العالية وتكون مثالية لأنها توفر مقاومة منخفضة وكذلك تكلفة منخفضة، بينما تتميز الكابلات بأنها شديدة التحمل كما أنها معزولة بشكل جيد ولها قوة أعلى من الأسلاك لذلك تستخدم بكثرة.[5]
