I tråd- og kabelprodukter er afskærmningsstrukturer opdelt i to forskellige koncepter: elektromagnetisk afskærmning og elektrisk feltafskærmning. Elektromagnetisk afskærmning bruges primært til at forhindre højfrekvente signalkabler (såsom RF-kabler og elektroniske kabler) i at forårsage interferens i det eksterne miljø eller til at blokere eksterne elektromagnetiske bølger fra at forstyrre kabler, der transmitterer svage strømme (såsom signal- og målekabler), samt til at reducere gensidig interferens mellem kabler. Elektrisk feltafskærmning er derimod designet til at afbalancere de stærke elektriske felter på lederoverfladen eller isoleringsoverfladen af mellem- og højspændingskabler.
1. Struktur og krav til elektriske feltafskærmningslag
Afskærmning af strømkabler er opdelt i lederafskærmning, isoleringsafskærmning og metalafskærmning. I henhold til relevante standarder skal kabler med en nominel spænding større end 0,6/1 kV have et metalafskærmningslag, som kan påføres individuelle isolerede kerner eller hele kabelkernen. For kabler med en nominel spænding på mindst 3,6/6 kV ved hjælp af XLPE (tværbundet polyethylen) isolering, eller kabler med en nominel spænding på mindst 3,6/6 kV ved hjælp af tynd EPR (ethylenpropylengummi) isolering (eller tyk isolering med en nominel spænding på mindst 6/10 kV), kræves der også en indre og ydre halvledende afskærmningsstruktur.
(1) Lederafskærmning og isolationsafskærmning
Lederafskærmning (indre halvledende afskærmning): Denne skal være ikke-metallisk og bestå af ekstruderet halvledende materiale eller en kombination af halvledende tape viklet omkring lederen efterfulgt af ekstruderet halvledende materiale.
Isoleringsafskærmning (ydre halvledende afskærmning): Denne ekstruderes direkte på den ydre overflade af hver isoleret kerne og er tæt bundet til eller kan skrælles af fra isoleringslaget.
De ekstruderede indre og ydre halvledende lag skal være tæt forbundet med isoleringen med en glat grænseflade fri for synlige ledertrådsmærker, skarpe kanter, partikler, afsvidning eller ridser. Modstanden før og efter ældning bør ikke være mere end 1000 Ω·m for lederens afskærmningslag og ikke mere end 500 Ω·m for isoleringens afskærmningslag.
De indre og ydre halvledende afskærmningsmaterialer fremstilles ved at blande tilsvarende isoleringsmaterialer (såsom tværbundet polyethylen (XLPE) og ethylenpropylengummi (EPR)) med tilsætningsstoffer som carbon black, anti-aging midler og ethylen-vinylacetat copolymer. Carbon black-partiklerne skal være jævnt fordelt i polymeren uden agglomerering eller dårlig spredning.
Tykkelsen af de indre og ydre halvledende afskærmningslag stiger med spændingsmærkningen. Da den elektriske feltstyrke på isoleringslaget er højere på indersiden og lavere på ydersiden, bør tykkelsen af de halvledende afskærmningslag også være tykkere på indersiden og tyndere på ydersiden. For kabler med en spænding på 6~10~35 kV ligger den indre lagtykkelse typisk mellem 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Metalafskærmning
Kabler med en nominel spænding større end 0,6/1 kV skal have et metalafskærmningslag. Metalafskærmningen skal dække ydersiden af hver isoleret kerne eller kabelkernen. Metalafskærmningen kan bestå af et eller flere metalbånd, metalfletninger, koncentriske lag af metaltråde eller en kombination af metaltråde og bånd.
I Europa og udviklede lande, hvor der anvendes modstandsjordede dobbeltkredsløbssystemer, og hvor kortslutningsstrømmene er højere, anvendes ofte kobbertrådsafskærmning. I Kina er lysbueundertrykkende spolejordede enkeltkredsløbsstrømforsyningssystemer mere almindelige, så kobberbåndsafskærmning anvendes typisk. Kabelproducenter forarbejder købte hårde kobberbånd ved at opskære og udgløde dem for at blødgøre dem før brug. De bløde kobberbånd skal overholde GB/T11091-2005-standarden "Kobberbånd til kabler".
Kobberbåndsafskærmning bør bestå af et lag overlappende blød kobberbånd eller to lag mellemrumsindpakket blød kobberbånd. Den gennemsnitlige overlapningsgrad bør være 15 % af båndbredden, med en minimumsoverlapningsgrad på mindst 5 %. Kobberbåndets nominelle tykkelse bør ikke være mindre end 0,12 mm for enkeltkernede kabler og ikke mindre end 0,10 mm for flerkernede kabler. Minimumstykkelsen bør ikke være mindre end 90 % af den nominelle værdi.
Kobbertrådsafskærmning består af løst viklede bløde kobbertråde, hvor overfladen er fastgjort af omvendt viklede kobbertråde eller -bånd. Dens modstand skal overholde GB/T3956-2008-standarden "Kabelledere", og dens nominelle tværsnitsareal skal bestemmes ud fra fejlstrømskapaciteten.
2. Funktioner af afskærmningslag og deres forhold til spændingsklassificeringer
(1) Funktioner af indre og ydre halvledende afskærmning
Kabelledere er typisk opbygget af flere flertrådet og komprimeret tråd. Under ekstrudering af isolering kan lokale huller, grater eller ujævnheder i overfladen mellem lederoverfladen og isoleringslaget forårsage koncentration af elektrisk felt, hvilket fører til delvis afladning og trædannelse, hvilket forringer den elektriske ydeevne. Ved at ekstrudere et lag af halvledende materiale (lederafskærmning) mellem lederoverfladen og isoleringslaget kan det bindes tæt til isoleringen. Da det halvledende lag har samme potentiale som lederen, vil eventuelle huller mellem dem ikke opleve elektriske felteffekter, hvilket forhindrer delvis afladning.
På samme måde kan mellemrum mellem den ydre isoleringsoverflade og metalkappen (eller metalafskærmningen) også føre til delvis afladning, især ved højere spændinger. Ved at ekstrudere et lag halvledende materiale (isoleringsafskærmning) på den ydre isoleringsoverflade dannes en ækvipotentialoverflade med metalkappen, hvilket eliminerer elektriske felteffekter i mellemrummene og forhindrer delvis afladning.
(2) Funktioner af metalafskærmning
Funktionerne ved metalafskærmning omfatter: at lede kapacitive strømme under normale forhold, at fungere som en bane for kortslutningsstrømme (fejlstrømme), at indeslutte det elektriske felt inden for isoleringen (at reducere elektromagnetisk interferens til det ydre miljø) og at sikre ensartede elektriske felter (radiale elektriske felter). I trefasede firetrådssystemer fungerer den også som neutral linje, der fører ubalancerede strømme og giver radial vandtætning.
3. Om OW-kabel
Som en førende leverandør af råmaterialer til ledninger og kabler leverer OW Cable tværbundet polyethylen (XLPE) af høj kvalitet, kobberbånd, kobbertråde og andre afskærmningsmaterialer, der i vid udstrækning anvendes i fremstillingen af strømkabler, kommunikationskabler og specialkabler. Vores produkter overholder internationale standarder, og vi er forpligtet til at levere pålidelige kabelafskærmningsløsninger til vores kunder.
Opslagstidspunkt: 24. marts 2025