Kabel ekranowany ma dwa słowa ekranowanie, jak sama nazwa wskazuje, jest to kabel transmisyjny z odpornością na zewnętrzne zakłócenia elektromagnetyczne utworzoną przez warstwę ekranującą. Tak zwane „ekranowanie” konstrukcji kabla jest również środkiem poprawiającym rozkład pól elektrycznych. Przewodnik kabla składa się z wielu żył drutu, przez co łatwo utworzyć szczelinę powietrzną pomiędzy nim a warstwą izolacyjną, a powierzchnia przewodnika nie jest gładka, co będzie powodować koncentrację pola elektrycznego.
1. Warstwa ekranująca kabel
(1). Nałóż warstwę ekranującą z materiału półprzewodzącego na powierzchnię przewodu, która jest równa potencjałowi z ekranowanym przewodnikiem i ma dobry kontakt z warstwą izolacyjną, aby uniknąć częściowego wyładowania pomiędzy przewodnikiem a warstwą izolacyjną. Ta warstwa ekranująca jest również nazywana wewnętrzną warstwą ekranującą. Mogą również występować przerwy na styku powierzchni izolacji z osłoną, a przy zginaniu kabla papierowo-olejowa powierzchnia izolacji kabla łatwo powoduje pęknięcia, które są czynnikami powodującymi wyładowania niezupełne.
(2). Dodaj warstwę ekranującą z materiału półprzewodzącego na powierzchnię warstwy izolacyjnej, która ma dobry kontakt z ekranowaną warstwą izolacyjną i równy potencjał z metalową osłoną, aby uniknąć częściowego wyładowania pomiędzy warstwą izolacyjną a osłoną.
Aby równomiernie przewodzić rdzeń i izolować pole elektryczne, kable elektroenergetyczne średniego i wysokiego napięcia o napięciu 6 kV i większym zazwyczaj mają warstwę ekranującą przewodnika i izolacyjną warstwę ekranującą, a niektóre kable niskiego napięcia nie mają warstwy ekranującej. Istnieją dwa rodzaje warstw ekranujących: ekranowanie półprzewodzące i ekranowanie metalowe.
2. Kabel ekranowany
Warstwa ekranująca tego kabla jest przeważnie spleciona w sieć metalowych drutów lub metalowej folii. Istnieje wiele różnych sposobów ekranowania pojedynczego i wielokrotnego. Pojedynczy ekran oznacza pojedynczą siatkę ekranującą lub folię ekranującą, która może owinąć jeden lub więcej przewodów. Tryb wielokrotnego ekranowania to wiele sieci ekranujących, a folia ekranująca znajduje się w jednym kablu. Niektóre służą do izolowania zakłóceń elektromagnetycznych między przewodami, a inne to dwuwarstwowe ekranowanie stosowane w celu wzmocnienia efektu ekranowania. Mechanizm ekranowania polega na uziemieniu warstwy ekranującej w celu odizolowania indukowanego napięcia zakłócającego przewodu zewnętrznego.
(1) Ekranowanie półprzewodzące
Półprzewodząca warstwa ekranująca jest zwykle umieszczona na zewnętrznej powierzchni przewodzącego rdzenia drutu i zewnętrznej powierzchni warstwy izolacyjnej, które nazywane są odpowiednio wewnętrzną półprzewodzącą warstwą ekranującą i zewnętrzną półprzewodzącą warstwą ekranującą. Półprzewodząca warstwa ekranująca składa się z materiału półprzewodzącego o bardzo niskiej rezystywności i małej grubości. Wewnętrzna półprzewodząca warstwa ekranująca ma za zadanie ujednolicić pole elektryczne na zewnętrznej powierzchni rdzenia przewodnika i zapobiec częściowemu wyładowaniu przewodnika i izolacji z powodu nierównej powierzchni przewodnika i szczeliny powietrznej spowodowanej przez skręcony rdzeń. Zewnętrzna półprzewodząca warstwa ekranująca ma dobry kontakt z zewnętrzną powierzchnią warstwy izolacyjnej i jest ekwipotencjalna z metalową osłoną, aby uniknąć częściowego wyładowania w metalowej osłonie z powodu defektów, takich jak pęknięcia na powierzchni izolacji kabla.
(2) Metalowa osłona
W przypadku kabli elektroenergetycznych średniego i niskiego napięcia bez metalowej osłony oprócz półprzewodzącej warstwy ekranującej należy dodać metalową warstwę ekranującą. Metalowa warstwa ekranująca jest zwykle owiniętataśma miedzianalub drut miedziany, który pełni głównie rolę ekranowania pola elektrycznego.
Ponieważ prąd płynący przez kabel zasilający jest stosunkowo duży, pole magnetyczne będzie generowane wokół prądu, aby nie wpływać na inne elementy, dzięki czemu warstwa ekranująca może ekranować to pole elektromagnetyczne w kablu. Ponadto warstwa ekranująca kabel może odgrywać pewną rolę w ochronie uziemienia. Jeśli rdzeń kabla zostanie uszkodzony, prąd upływowy może płynąć wzdłuż laminarnego przepływu ekranującego, np. sieci uziemiającej, odgrywając rolę w zabezpieczeniu. Można zauważyć, że rola warstwy ekranującej kabla jest nadal bardzo duża.
Czas publikacji: 19 września 2024 r