Экранированный кабель, как следует из названия, представляет собой кабель, обладающий способностью противостоять внешним электромагнитным помехам, выполненный в виде передающего кабеля с экранирующим слоем. Так называемое «экранирование» в конструкции кабеля также является мерой для улучшения распределения электрических полей. Проводник кабеля состоит из множества жил, что легко приводит к образованию воздушного зазора между ним и изоляционным слоем, а неровная поверхность проводника вызывает концентрацию электрического поля.
1. Экранирующий слой кабеля
(1). На поверхность проводника наносится экранирующий слой из полупроводникового материала, который имеет одинаковый потенциал с экранированным проводником и хорошо контактирует с изоляционным слоем, чтобы избежать частичного разряда между проводником и изоляционным слоем. Этот экранирующий слой также известен как внутренний экранирующий слой. Также могут быть зазоры в контакте между изоляционной поверхностью и оболочкой, и при изгибе кабеля на изоляционной поверхности кабеля из масла и бумаги легко образуются трещины, что является фактором, вызывающим частичный разряд.
(2). На поверхность изоляционного слоя следует нанести экранирующий слой из полупроводникового материала, который имеет хороший контакт с экранированным изоляционным слоем и равный потенциал с металлической оболочкой, чтобы избежать частичного разряда между изоляционным слоем и оболочкой.
Для равномерного проведения электрического поля через сердечник и изоляции силовых кабелей среднего и высокого напряжения 6 кВ и выше обычно используются проводящий экранирующий слой и изоляционный экранирующий слой, а некоторые низковольтные кабели не имеют экранирующего слоя. Существуют два вида экранирующих слоев: полупроводниковый экран и металлический экран.
2. Экранированный кабель
Экранирующий слой этого кабеля в основном представляет собой сплетение из металлических проводов или металлическую пленку, и существует множество различных способов экранирования: одинарного и множественного. Одинарное экранирование подразумевает наличие одной экранирующей сетки или экранирующей пленки, которая может обматывать один или несколько проводов. Многослойное экранирование представляет собой множество экранирующих сетей, причем экранирующая пленка находится в одном кабеле. Некоторые используются для изоляции электромагнитных помех между проводами, а другие — для усиления экранирующего эффекта. Механизм экранирования заключается в заземлении экранирующего слоя для изоляции наведенного напряжения помех от внешнего провода.
(1). Полупроводниковый экран
Полупроводниковый экранирующий слой обычно располагается на внешней поверхности проводящего сердечника провода и на внешней поверхности изоляционного слоя, соответственно называемые внутренним и внешним полупроводниковым экранирующим слоем. Полупроводниковый экранирующий слой состоит из полупроводникового материала с очень низким сопротивлением и малой толщиной. Внутренний полупроводниковый экранирующий слой предназначен для выравнивания электрического поля на внешней поверхности проводящего сердечника и предотвращения частичного разряда проводника и изоляции из-за неровной поверхности проводника и воздушного зазора, вызванного многожильным сердечником. Внешний полупроводниковый экран находится в хорошем контакте с внешней поверхностью изоляционного слоя и имеет одинаковый потенциал с металлической оболочкой, чтобы избежать частичного разряда с металлической оболочкой из-за дефектов, таких как трещины на поверхности изоляции кабеля.
(2). Металлический щит
Для силовых кабелей среднего и низкого напряжения без металлической оболочки, помимо полупроводникового экранирующего слоя, добавляется также металлический экранирующий слой. Металлический экранирующий слой обычно обматываетсямедная лентаили медный провод, который в основном выполняет функцию экранирования электрического поля.
Поскольку ток в силовом кабеле относительно велик, вокруг него генерируется магнитное поле, которое не влияет на другие компоненты. Поэтому экранирующий слой может экранировать это электромагнитное поле в кабеле. Кроме того, экранирующий слой кабеля может играть определенную роль в защите от замыкания на землю. Если жила кабеля повреждена, ток утечки может течь вдоль экранирующего слоя, например, по заземляющей сети, обеспечивая защиту. Таким образом, роль экранирующего слоя кабеля остается очень важной.
Дата публикации: 14 ноября 2024 г.