Mae eich gwifrau trydan yn cadw cyfrinachau-ac a dweud y gwir, mae 9 o bob 10 o bobl yn gollwng y bêl yn llwyr wrth ddewis y rhai cywir! Ond os cewch chi sut mae eu tair haen allweddol yn gweithio, byddwch chi'n arbed llawer o amser, arian a chur pen i chi'ch hun.
Rydym i gyd yn cymryd trydan modern yn ganiataol, iawn? Ond ydych chi erioed wedi stopio i edrych ar yr hen wifren ddiflas honno yng nghornel eich wal? Heddiw, gadewch i ni benlinio a "gwrando" ar yr hyn sydd gan y "pibellau gwaed trefol" hyn i'w ddweud-maent yn llawer mwy diddorol nag y maent yn edrych.
Pan fydd trydan yn sipio trwy wifren fel car rasio, y dargludydd yw'r trac y mae'n cyflymu arno. Er ei fod bob amser wedi'i guddio, y craidd metel hwn yw seren y cebl cyfan. Rwyf wedi gweld cymaint o bobl yn dewis ceblau dim ond trwy wirio pa mor drwchus yw'r haen allanol-gan anwybyddu'r rhan bwysicaf hon yn llwyr! Mae fel prynu car dim ond oherwydd eich bod yn hoffi'r gwaith paent; rydych chi'n cael y blaenoriaethau i gyd yn anghywir.
Gadewch i ni chwyddo i mewn i'r pethau bach: Y tu mewn i ddargludydd copr (llai na centimedr o led!), Yn y bôn, mae electronau'n gwneud "brwyn Gŵyl y Gwanwyn" (chi'n gwybod, y rhuthr teithio Tsieineaidd gwallgof hwnnw). Ym mhob milimedr ciwbig o gopr pur, mae yna feddwl-chwythu 8.5 × 10²² electronau rhydd yn barod i symud. Mae copr wedi bod yn ddargludydd gorau ers oesoedd nid yn unig oherwydd ei fod yn dda iawn am gludo trydan (58.0 × 10⁶ S/m, os ydych chi'n poeni am y niferoedd), ond hefyd oherwydd ei fod yn hyblyg-fel bod y cebl yn gallu plygu drosodd a throsodd heb dorri'r "trac." Ymwelais â ffatri geblau unwaith a gwylio'r broses: trodd ingot copr trwm yn wallt-gwifrau tenau ar y llinell gydosod, fel hud. Mae'r gwifrau trwchus 0.15mm hynny yn cael eu troelli gyda'i gilydd, yn debyg i bleth merch neu'r llinellau pŵer tangled mewn dinas.
Yn ddiweddar, mae dargludyddion alwminiwm wedi bod yn dychwelyd hefyd. Dywedodd boi o gwmni pŵer wrthyf y fathemateg: ar gyfer yr un gallu i gludo trydan, mae alwminiwm yn gwneud y cebl 30% yn ysgafnach. Mae hynny'n fargen fawr i'r prosiectau foltedd uchel iawn (fel y rhai sy'n ymestyn am gilometrau). Ond dyma'r peth-mae copr ac alwminiwm yn gystadleuwyr allweddol isel. Mae copr yn well am symud trydan, ond mae'n cael y "smotiau rhwd" gwyrdd hynny pan mae'n llaith. Mae alwminiwm yn ysgafnach ac yn rhatach, ond mae peirianwyr yn casáu delio ag ocsidiad ar y cysylltiadau-mae fel bom amser bach.
Nesaf i fyny: yr haen inswleiddio, sef gwarchodwr corff gorau'r dargludydd yn y bôn. Mae'n aros yn agos at y dargludydd ac yn cadw'r hyperelectronau hynny rhag dianc-fel rhwystr clir. Bues i'n helpu unwaith gyda gwaith cylched mewn hen adeilad fflatiau. Pan wnaethom dynnu gwifren 20{5}mlwydd-oed, sylwodd y dyn cynnal a chadw at yr inswleiddiad a cellwair, "Mae'r plastig hwn yn fwy dibynadwy na rhai priodasau! Mae wedi atal electronau rhag 'twyllo' (darllenwch: short-circuiting) ers degawdau."
Dewis yr inswleiddiad cywir yw lle mae gwyddoniaeth ddeunydd yn oeri. Mae inswleiddio PVC arferol? Mae'n gymysgedd o bolyfinyl clorid a phlastigeiddwyr sy'n ddigon trwchus i'w hamddiffyn, ond yn ddigon hyblyg i weithio gyda nhw. Ar gyfer lleoedd sy'n mynd yn boeth (fel peiriannau ger diwydiannol), defnyddir polyethylen croes-gysylltiedig (XLPE). Mae ei moleciwlau'n cysylltu mewn patrwm 3D, felly gall drin gwres 90 gradd fel pro.
Ond mae inswleiddio yn gwneud mwy na dim ond amddiffyn y dargludydd. Pan fydd llawer o geblau wedi'u pacio gyda'i gilydd (fel mewn cwpwrdd gwifrau adeilad), mae'r inswleiddiad yn eu cadw rhag "ymladd"-cynnal "pellter cymdeithasol," os dymunwch. Gwelais brawf mewn labordy pŵer unwaith: roedd gan gebl 10kV grac bach 0.1mm yn ei inswleiddiad, a dechreuodd y ceblau cyfagos danio -fel arcs bach yn dawnsio. Roedd yn wyllt, ac yn ein hatgoffa’n llwyr pam mae inswleiddio’n bwysig.
Yn olaf, haen y wain -milwr allanol caled y cebl. Cymerais luniau yn ystod tyffŵn ychydig flynyddoedd yn ôl na allaf anghofio o hyd: roedd y ddinas dan ddŵr, ond pan wnaethom gloddio cebl o'r llongddrylliad, roedd ei wain Addysg Gorfforol yn dal yn gryf, gan amddiffyn popeth y tu mewn. Y wain honno? Mae fel ffordd y cebl o ddweud, "Dewch â'r tywydd-Gallaf ei drin."
Mae deunyddiau gwain fel hud diwydiannol hefyd. Gwain PVC rheolaidd yw'r gweithwyr caled sy'n llai nag 1mm o drwch, ond maent yn gwrthsefyll crafiadau dyddiol. Y sheaths polyethylen ar gyfer ceblau claddedig? Maen nhw fel deifwyr hyfforddedig, yn aros yn gryf hyd yn oed mewn baw tywyll, llaith. Ond neoprene fy ffefryn-ddyfeisiwyd y stwff yma yn y 1930au, ac mae'n dal i fynd yn gryf mewn gweithfeydd cemegol, lle mae'r aer yn llawn niwl asid. Dyna beth dwi'n galw bythol!
Mae'r stwff cŵl go iawn, fodd bynnag, yn digwydd ar y nanoscale. Yn ddiweddar gwnaeth labordy prifysgol wain gyfansawdd newydd: fe wnaethant gymysgu nanoronynnau silica i'r deunydd arferol, ac mae'n gwrthsefyll traul 300% yn fwy. Yn wallgof sut y gall gronynnau bach wneud gwahaniaeth mor fawr, iawn?
Croeso i chi rannu eich barn gyda mi drwy e-bost:julyliu403@gmail.com
