I tråd- og kabelprodukter er skjermingsstrukturer delt inn i to forskjellige konsepter: elektromagnetisk skjerming og elektrisk feltskjerming. Elektromagnetisk skjerming brukes primært for å forhindre at høyfrekvente signalkabler (som RF-kabler og elektroniske kabler) forårsaker forstyrrelser i det ytre miljøet, eller for å blokkere eksterne elektromagnetiske bølger fra å forstyrre kabler som overfører svake strømmer (som signal- og målekabler), samt for å redusere gjensidig forstyrrelse mellom kabler. Elektrisk feltskjerming er derimot utformet for å balansere de sterke elektriske feltene på lederoverflaten eller isolasjonsoverflaten til mellom- og høyspenningskabler.
1. Struktur og krav til elektriske feltskjermingslag
Skjerming av kraftkabler er delt inn i lederskjerming, isolasjonsskjerming og metallskjerming. I henhold til relevante standarder skal kabler med en nominell spenning større enn 0,6/1 kV ha et metallskjermingslag, som kan påføres individuelle isolerte kjerner eller hele kabelkjernen. For kabler med en nominell spenning på minst 3,6/6 kV som bruker XLPE-isolasjon (tverrbundet polyetylen), eller kabler med en nominell spenning på minst 3,6/6 kV som bruker tynn EPR-isolasjon (etylenpropylengummi) (eller tykk isolasjon med en nominell spenning på minst 6/10 kV), kreves det også en indre og ytre halvledende skjermingsstruktur.
(1) Lederskjerming og isolasjonsskjerming
Lederskjerming (indre halvledende skjerming): Denne skal være ikke-metallisk, bestående av ekstrudert halvledende materiale eller en kombinasjon av halvledende tape viklet rundt lederen etterfulgt av ekstrudert halvledende materiale.
Isolasjonsskjerming (ytre halvledende skjerming): Denne ekstruderes direkte på den ytre overflaten av hver isolerte kjerne og er tett bundet til eller avskallbar fra isolasjonslaget.
De ekstruderte indre og ytre halvledende lagene skal være tett bundet til isolasjonen, med et glatt grensesnitt fritt for synlige ledertrådsmerker, skarpe kanter, partikler, svie eller riper. Resistiviteten før og etter aldring skal ikke være mer enn 1000 Ω·m for lederens skjermingslag og ikke mer enn 500 Ω·m for isolasjonsskjermingslaget.
De indre og ytre halvledende skjermingsmaterialene lages ved å blande tilsvarende isolasjonsmaterialer (som tverrbundet polyetylen (XLPE) og etylenpropylengummi (EPR)) med tilsetningsstoffer som karbonrøk, antialdringsmidler og etylen-vinylacetat-kopolymer. Karbonrøkpartiklene skal være jevnt fordelt i polymeren, uten agglomerering eller dårlig dispersjon.
Tykkelsen på de indre og ytre halvledende skjermingslagene øker med spenningsklassifiseringen. Siden den elektriske feltstyrken på isolasjonslaget er høyere på innsiden og lavere på utsiden, bør tykkelsen på de halvledende skjermingslagene også være tykkere på innsiden og tynnere på utsiden. For kabler klassifisert til 6~10~35 kV, varierer den indre lagtykkelsen vanligvis fra 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Metallskjerming
Kabler med en nominell spenning større enn 0,6/1 kV bør ha et metallskjermingslag. Metallskjermingslaget bør dekke utsiden av hver isolerte kjerne eller kabelkjernen. Metallskjerming kan bestå av ett eller flere metallbånd, metallfletter, konsentriske lag av metalltråder, eller en kombinasjon av metalltråder og bånd.
I Europa og utviklede land, der det brukes motstandsjordede dobbeltkretssystemer og kortslutningsstrømmene er høyere, brukes ofte kobbertrådskjerming. I Kina er det vanligere med bueundertrykkelse, spolejordede enkeltkrets strømforsyningssystemer, så kobberbåndskjerming brukes vanligvis. Kabelprodusenter bearbeider kjøpte harde kobberbånd ved å skjære dem opp og gløde dem for å mykgjøre dem før bruk. De myke kobberbåndene må overholde GB/T11091-2005-standarden «Kobberteper for kabler».
Kobberbåndsskjerming bør bestå av ett lag med overlappende myk kobberbånd eller to lag med mellomromsinnpakket myk kobberbånd. Den gjennomsnittlige overlappingsgraden bør være 15 % av båndbredden, med en minimum overlappingsgrad på ikke mindre enn 5 %. Den nominelle tykkelsen på kobberbåndet bør ikke være mindre enn 0,12 mm for enkjernede kabler og ikke mindre enn 0,10 mm for flerkjernede kabler. Minimumstykkelsen bør ikke være mindre enn 90 % av den nominelle verdien.
Kobbertrådskjerming består av løst viklede myke kobbertråder, med overflaten sikret med omvendt viklede kobbertråder eller bånd. Motstanden skal være i samsvar med GB/T3956-2008-standarden «Kabelledere», og det nominelle tverrsnittsarealet skal bestemmes basert på feilstrømkapasitet.
2. Funksjoner til skjermingslag og deres forhold til spenningsklassifiseringer
(1) Funksjoner av indre og ytre halvledende skjerming
Kabelledere består vanligvis av flere flertrådete og kompakterte ledninger. Under ekstrudering av isolasjon kan lokale hull, ujevnheter eller ujevnheter i overflaten mellom lederoverflaten og isolasjonslaget forårsake konsentrasjon av elektrisk felt, noe som fører til delvis utladning og treutladning, som forringer den elektriske ytelsen. Ved å ekstrudere et lag med halvledende materiale (lederskjerming) mellom lederoverflaten og isolasjonslaget, kan det bindes tett til isolasjonen. Siden det halvledende laget har samme potensial som lederen, vil eventuelle hull mellom dem ikke oppleve elektriske felteffekter, noe som forhindrer delvis utladning.
På samme måte kan mellomrom mellom den ytre isolasjonsoverflaten og metallkappen (eller metallskjermingen) også føre til delvis utladning, spesielt ved høyere spenninger. Ved å ekstrudere et lag med halvledende materiale (isolasjonsskjerming) på den ytre isolasjonsoverflaten, danner det en ekvipotensiell overflate med metallkappen, noe som eliminerer elektriske felteffekter i mellomrommene og forhindrer delvis utladning.
(2) Funksjoner av metallskjerming
Funksjonene til metallskjerming inkluderer: å lede kapasitive strømmer under normale forhold, å fungere som en bane for kortslutningsstrømmer (feilstrømmer), å inneslutte det elektriske feltet i isolasjonen (redusere elektromagnetisk interferens til det ytre miljøet) og å sikre ensartede elektriske felt (radiale elektriske felt). I trefasede firetrådssystemer fungerer den også som nøytral linje, som fører ubalanserte strømmer og gir radial vanntetting.
3. Om OW-kabel
Som en ledende leverandør av råvarer til ledninger og kabler, tilbyr OW Cable høykvalitets tverrbundet polyetylen (XLPE), kobberbånd, kobbertråder og andre skjermingsmaterialer som er mye brukt i produksjon av strømkabler, kommunikasjonskabler og spesialkabler. Produktene våre er i samsvar med internasjonale standarder, og vi er forpliktet til å levere pålitelige kabelskjermingsløsninger til kundene våre.
Publisert: 24. mars 2025