Основная структура провода и кабеля включает в себя проводник, изоляцию, экранирование, оболочку и другие части.
1. Дирижер
Функция: Проводник — это компонент провода или кабеля, передающий электрическую (магнитную) энергию, информацию и осуществляющий специфические функции преобразования электромагнитной энергии.
Материал: В основном используются непокрытые проводники, такие как медь, алюминий, медные сплавы, алюминиевые сплавы; проводники с металлическим покрытием, такие как луженая медь, посеребренная медь, никелированная медь; проводники с металлическим покрытием, такие как медно-плакированная сталь, медно-плакированный алюминий, алюминиево-плакированная сталь и т. д.
2. Изоляция
Функция: Изолирующий слой наматывается на проводник или накладывается дополнительный слой на проводник (например, огнеупорная слюдяная лента), и его функция заключается в изоляции проводника от воздействия соответствующего напряжения и предотвращении тока утечки.
К наиболее распространенным материалам для экструдированной изоляции относятся поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), сшитый полиэтилен (XLPE), низкодымный безгалогенный огнестойкий полиолефин (LSZH/HFFR), фторпластики, термопластичные эластомеры (ТПЭ), силиконовая резина (СР), этиленпропиленовая резина (ЭПМ/ЭПДМ) и др.
3. Экранирование
Функция: Экранирующий слой, используемый в проводах и кабелях, на самом деле имеет две совершенно разные концепции.
Во-первых, конструкция проводов и кабелей, передающих высокочастотные электромагнитные волны (например, радиочастотные, электронные кабели) или слабые токи (например, сигнальные кабели), называется электромагнитным экранированием. Его цель — блокировать помехи от внешних электромагнитных волн, предотвращать помехи высокочастотных сигналов в кабеле для внешнего мира и предотвращать взаимные помехи между парами проводов.
Во-вторых, конструкция силовых кабелей среднего и высокого напряжения, предназначенная для выравнивания электрического поля на поверхности проводника или изоляционной поверхности, называется экранированием электрического поля. Строго говоря, экранирование электрического поля не требует функции «экранирования», а лишь выполняет роль гомогенизации электрического поля. Экран, обволакивающий кабель, обычно заземлен.
* Конструкция и материалы электромагнитного экранирования
① Плетеная экранировка: в основном используется оголенная медная проволока, луженая медная проволока, посеребренная медная проволока, проволока из алюминиево-магниевого сплава, медная плоская лента, посеребренная медная плоская лента и т. д., которые оплетаются снаружи изолированного сердечника, пары проводов или сердечника кабеля;
② Экранирование медной лентой: используйте мягкую медную ленту для покрытия или вертикальной обмотки внешней стороны жилы кабеля;
③ Экранирование металлической композитной лентой: используйте алюминиевую фольгу (майларовую ленту) или медную фольгу (майларовую ленту) для обмотки или вертикальной обмотки пары проводов или жил кабеля;
④ Комплексное экранирование: Комплексное применение различных форм экранирования. Например, обмотать (1-4) тонкие медные проволоки вертикально после обмотки алюминиевой фольгой и майларовой лентой. Медные проволоки могут повысить эффективность экранирования;
⑤ Раздельное экранирование + общее экранирование: каждая пара или группа проводов экранируется отдельно алюминиевой фольгой, майларовой лентой или медной проволокой в оплетке, а затем после прокладки кабеля добавляется общая структура экранирования;
⑥ Экранирование: Используйте тонкую медную проволоку, медную плоскую ленту и т. д., чтобы обмотать ею изолированный сердечник провода, пару проводов или сердечник кабеля.
* Конструкция и материалы для экранирования электрического поля
Полупроводниковое экранирование: Для силовых кабелей напряжением 6 кВ и выше к поверхности проводника и изоляционной поверхности прикрепляется тонкий полупроводниковый экранирующий слой. Экранирующий слой проводника представляет собой экструдированный полупроводниковый слой. Экранирование проводника с поперечным сечением 500 мм² и более обычно состоит из полупроводниковой ленты и экструдированного полупроводникового слоя. Изоляционный экранирующий слой представляет собой экструдированную структуру;
Обмотка медной проволокой: для сонаправленной обмотки используется в основном круглая медная проволока, а внешний слой наматывается в обратном направлении и закрепляется медной лентой или медной проволокой. Такая конструкция обычно используется в кабелях с большими токами короткого замыкания, например, в некоторых одножильных силовых кабелях большого сечения 35 кВ;
Обмотка медной лентой: обмотка мягкой медной лентой;
④ Гофрированная алюминиевая оболочка: Она изготавливается методом горячей экструзии или продольной обмотки алюминиевой лентой, сварки, тиснения и т. д. Этот тип экранирования также обладает превосходными водонепроницаемыми свойствами и в основном используется для высоковольтных и сверхвысоковольтных силовых кабелей.
4. Оболочка
Функция оболочки заключается в защите кабеля, а сердцевина — в защите изоляции. В связи с постоянно меняющимися условиями эксплуатации, эксплуатационными требованиями и потребностями пользователей, типы, конструктивные формы и требования к эксплуатационным характеристикам оболочки также разнообразны и могут быть сведены к трем категориям:
Во-первых, это защита от внешних климатических условий, случайных механических воздействий и общего защитного слоя, требующего общей герметизации (например, предотвращения проникновения водяного пара и вредных газов); если присутствует значительная внешняя механическая сила или кабель несет вес, необходима защитная структура из металлической брони; в-третьих, это защитная структура со специальными требованиями.
Таким образом, структура оболочки провода и кабеля обычно делится на два основных компонента: оболочку (гильзу) и наружную оболочку. Структура внутренней оболочки относительно проста, в то время как наружная оболочка включает металлический броневой слой и его внутренний облицовочный слой (для предотвращения повреждения внутреннего слоя броневой оболочкой), а наружная оболочка предназначена для защиты броневого слоя и т. д. Для удовлетворения различных особых требований, таких как огнестойкость, пожаробезопасность, защита от насекомых (термитов), защита от животных (укусов крыс, клевания птиц) и т. д., большинство из них решаются путем добавления различных химических веществ в наружную оболочку; в некоторых случаях необходимо добавлять необходимые компоненты в структуру наружной оболочки.
Наиболее часто используемые материалы:
Поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), полиперфторэтиленпропилен (ФЭП), низкодымный безгалогенный огнестойкий полиолефин (ЛЖЖ/ВЧФР), термопластичный эластомер (ТПЭ).
Дата публикации: 30 декабря 2022 г.