屏蔽电缆顾名思义,是在传输电缆外部添加屏蔽层,以增强其抵抗外部电磁干扰的能力。这种“屏蔽”结构不仅有助于改善电场的分布,还能有效减少电缆导体表面因不光滑而引起的电场集中现象。接下来,小编将详细介绍屏蔽电缆的相关知识。
一、电缆屏蔽层
1. 内屏蔽层:在导体表面添加一层半导电材料的屏蔽层,使其与被屏蔽导体保持等电位,并与绝缘层紧密接触,从而防止导体与绝缘层之间发生局部放电。此外,绝缘表面与护套接触处可能存在间隙,电缆弯曲时可能导致绝缘层出现裂纹,这些都是引发局部放电的潜在因素。
2. 外屏蔽层:在绝缘层表面增设一层半导电材料的屏蔽层,使其与绝缘层良好接触,并与金属护套保持等电位,从而避免绝缘层与护套之间发生局部放电。
对于6kV及以上的中高压电力电缆,通常会设置导体屏蔽层和绝缘屏蔽层,而部分低压电缆则可能不设屏蔽层。屏蔽层可以分为半导电屏蔽和金属屏蔽两种形式。
二、屏蔽电缆
屏蔽电缆的屏蔽层通常采用编织的金属线或金属薄膜,存在单屏蔽和多屏蔽两种类型。单屏蔽指的是单层屏蔽网或屏蔽膜,可包裹一条或多条导线;而多屏蔽则是指在同一电缆中包含多个屏蔽网或屏蔽膜,某些情况下用于隔绝导线之间的电磁干扰,或为了增强屏蔽效果而采用双层屏蔽。其工作原理是通过接地屏蔽层,阻隔外部对导线的感应干扰电压。
1. 半导电屏蔽:半导电屏蔽层通常设置在导线外部和绝缘层外部,分别称为内半导电屏蔽层和外半导电屏蔽层。该层由低电阻率且较薄的半导电材料构成,内半导电屏蔽层的作用是均匀线芯外表面的电场,防止因导体表面不平整及线芯绞合导致的气隙引起局部放电。外半导电屏蔽层则与绝缘层外表面良好接触,并与金属护套保持等电位,以避免因绝缘表面裂纹等缺陷引发局部放电。
2. 金属屏蔽:对于没有金属护套的中低压电力电缆,除了半导电屏蔽层外,还需增加金属屏蔽层。金属屏蔽层通常由铜带或铜丝绕包而成,主要用于屏蔽电场。
由于电力电缆中流动的电流较大,周围会产生磁场,为了避免对其他设备造成影响,添加屏蔽层可以将电磁场限制在电缆内部。此外,电缆的屏蔽层也能提供一定的接地保护作用,当电缆芯线发生故障时,泄漏的电流可通过屏蔽层流入接地系统,从而确保安全。因此,电缆屏蔽层的作用不可小觑。