Vadu un kabeļu izstrādājumos ekranēšanas struktūras tiek iedalītas divās atšķirīgās koncepcijās: elektromagnētiskais ekranējums un elektriskā lauka ekranējums. Elektromagnētiskais ekranējums galvenokārt tiek izmantots, lai novērstu augstfrekvences signālu kabeļu (piemēram, RF kabeļu un elektronisko kabeļu) radītos traucējumus ārējai videi vai lai bloķētu ārējo elektromagnētisko viļņu radītos traucējumus kabeļiem, kas pārraida vājas strāvas (piemēram, signālu un mērījumu kabeļi), kā arī lai samazinātu savstarpējus traucējumus starp kabeļiem. Savukārt elektriskā lauka ekranējums ir paredzēts, lai līdzsvarotu spēcīgos elektriskos laukus uz vidēja un augstsprieguma spēka kabeļu vadītāja virsmas vai izolācijas virsmas.
1. Elektriskā lauka ekranēšanas slāņu struktūra un prasības
Spēka kabeļu ekranēšana tiek iedalīta vadītāja ekranēšanā, izolācijas ekranēšanā un metāla ekranēšanā. Saskaņā ar attiecīgajiem standartiem kabeļiem ar nominālo spriegumu, kas lielāks par 0,6/1 kV, jābūt ar metāla ekranēšanas slāni, ko var uzklāt uz atsevišķiem izolētiem dzīslām vai visa kabeļa dzīsla. Kabeļiem ar nominālo spriegumu vismaz 3,6/6 kV, izmantojot XLPE (šķērssaistīta polietilēna) izolāciju, vai kabeļiem ar nominālo spriegumu vismaz 3,6/6 kV, izmantojot plānu EPR (etilēnpropilēna gumijas) izolāciju (vai biezu izolāciju ar nominālo spriegumu vismaz 6/10 kV), ir nepieciešama arī iekšējā un ārējā pusvadošā ekranēšanas struktūra.
(1) Vadītāja ekranēšana un izolācijas ekranēšana
Vadītāja ekranēšana (iekšējā pusvadošā ekranēšana): Tai jābūt nemetāliskai, sastāvošai no ekstrudēta pusvadoša materiāla vai pusvadošas lentes kombinācijas, kas aptīta ap vadītāju, kam seko ekstrudēts pusvadošs materiāls.
Izolācijas ekranēšana (ārējā pusvadošā ekranēšana): tā tiek tieši uzspiesta uz katra izolētā serdeņa ārējās virsmas un ir cieši savienota ar izolācijas slāni vai nolobāma no tā.
Ekstrudētajiem iekšējiem un ārējiem pusvadošajiem slāņiem jābūt cieši savienotiem ar izolāciju, ar gludu saskarni bez pamanāmām vadītāja savērpšanās vietām, asām malām, daļiņām, apdegumiem vai skrāpējumiem. Vadītāja ekranējošā slāņa pretestībai pirms un pēc novecošanas jābūt ne vairāk kā 1000 Ω·m un izolācijas ekranējošajam slānim ne vairāk kā 500 Ω·m.
Iekšējie un ārējie pusvadošie ekranēšanas materiāli tiek izgatavoti, sajaucot atbilstošus izolācijas materiālus (piemēram, šķērssaistītu polietilēnu (XLPE) un etilēna propilēna gumiju (EPR)) ar piedevām, piemēram, kvēpu, novecošanās aizkavēšanas līdzekļiem un etilēna-vinilacetāta kopolimēru. Kvēpu daļiņām jābūt vienmērīgi sadalītām polimērā, bez aglomerācijas vai sliktas dispersijas.
Iekšējā un ārējā pusvadošā ekranējošā slāņa biezums palielinās līdz ar sprieguma nominālvērtību. Tā kā elektriskā lauka stiprums uz izolācijas slāņa ir lielāks iekšpusē un mazāks ārpusē, arī pusvadošā ekranējošā slāņa biezumam jābūt biezākam iekšpusē un plānākam ārpusē. Kabeļiem ar nominālo spriegumu 6~10~35 kV iekšējā slāņa biezums parasti ir no 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Metāla aizsargs
Kabeļiem ar nominālo spriegumu, kas lielāks par 0,6/1 kV, jābūt metāla ekranēšanas slānim. Metāla ekranēšanas slānim jānosedz katra izolētā dzīsla vai kabeļa dzīsla ārpuse. Metāla ekranējums var sastāvēt no vienas vai vairākām metāla lentēm, metāla pinumiem, koncentriskiem metāla vadu slāņiem vai metāla vadu un lentu kombinācijas.
Eiropā un attīstītajās valstīs, kur tiek izmantotas ar pretestību iezemētas divkontūru sistēmas un īsslēguma strāvas ir augstākas, bieži tiek izmantots vara stiepļu ekranējums. Ķīnā biežāk sastopamas ar loka dzēšanas spoli iezemētas vienkontūru barošanas sistēmas, tāpēc parasti tiek izmantots vara lentes ekranējums. Kabeļu ražotāji apstrādā iegādātās cietās vara lentes, sagriežot un atkvēlinot tās, lai pirms lietošanas mīkstinātu. Mīkstajām vara lentēm jāatbilst standartam GB/T11091-2005 “Vara lentes kabeļiem”.
Vara lentes ekranējumam jāsastāv no viena pārklājošas mīkstas vara lentes slāņa vai diviem slāņiem ar atstarpēm aptītas mīkstas vara lentes. Vidējam pārklāšanās līmenim jābūt 15% no lentes platuma, minimālajam pārklāšanās līmenim ne mazākam par 5%. Vara lentes nominālajam biezumam jābūt ne mazākam par 0,12 mm viendzīslu kabeļiem un ne mazākam par 0,10 mm daudzdzīslu kabeļiem. Minimālajam biezumam jābūt ne mazākam par 90% no nominālās vērtības.
Vara stiepļu ekranējums sastāv no vaļīgi uztītām mīkstām vara stieplēm, kuru virsma ir nostiprināta ar apgriezti uztītām vara stieplēm vai lentēm. Tās pretestībai jāatbilst standartam GB/T3956-2008 “Kabeļu vadītāji”, un tās nominālā šķērsgriezuma platība jānosaka, pamatojoties uz īsslēguma strāvas izturību.
2. Ekranējošo slāņu funkcijas un to saistība ar sprieguma vērtībām
(1) Iekšējā un ārējā pusvadošā ekranējuma funkcijas
Kabeļu vadītāji parasti sastāv no vairākiem savītiem un sablīvētiem vadiem. Izolācijas ekstrūzijas laikā lokālas spraugas, izciļņi vai virsmas nelīdzenumi starp vadītāja virsmu un izolācijas slāni var izraisīt elektriskā lauka koncentrāciju, kas noved pie daļējas izlādes un koku izlādes, kas pasliktina elektrisko veiktspēju. Ekstrudējot pusvadītāja materiāla slāni (vadītāja ekranējumu) starp vadītāja virsmu un izolācijas slāni, tas var cieši saistīties ar izolāciju. Tā kā pusvadītāja slānim ir tāds pats potenciāls kā vadītājam, jebkuras spraugas starp tiem neizjutīs elektriskā lauka ietekmi, tādējādi novēršot daļēju izlādi.
Līdzīgi, spraugas starp ārējo izolācijas virsmu un metāla apvalku (vai metāla ekranējumu) var izraisīt arī daļēju izlādi, īpaši pie augstākiem spriegumiem. Izspiežot pusvadītāja materiāla slāni (izolācijas ekranējumu) uz ārējās izolācijas virsmas, tas veido ekvipotenciālu virsmu ar metāla apvalku, novēršot elektriskā lauka efektus spraugās un novēršot daļēju izlādi.
(2) Metāla ekranēšanas funkcijas
Metāla ekranējuma funkcijas ietver: kapacitatīvo strāvu vadīšanu normālos apstākļos, kalpošanu par ceļu īsslēguma (defektu) strāvām, elektriskā lauka ierobežošanu izolācijas ietvaros (elektromagnētisko traucējumu samazināšana ārējai videi) un vienmērīgu elektrisko lauku (radiālo elektrisko lauku) nodrošināšanu. Trīsfāžu četrvadu sistēmās tas darbojas arī kā neitrālā līnija, pārvadot nelīdzsvarotas strāvas, un nodrošina radiālo hidroizolāciju.
3. Par OW kabeli
Kā vadošais vadu un kabeļu izejvielu piegādātājs, OW Cable nodrošina augstas kvalitātes savstarpēji saistītu polietilēnu (XLPE), vara lentes, vara vadus un citus ekranēšanas materiālus, ko plaši izmanto spēka kabeļu, sakaru kabeļu un speciālo kabeļu ražošanā. Mūsu produkti atbilst starptautiskajiem standartiem, un mēs esam apņēmušies nodrošināt mūsu klientiem uzticamus kabeļu ekranēšanas risinājumus.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 24. marts