Kabel ekranowany, jak sama nazwa wskazuje, to kabel o właściwościach przeciwzakłóceniowych, wykonany w postaci kabla transmisyjnego z warstwą ekranującą. Tak zwane „ekranowanie” na strukturze kabla jest również środkiem poprawiającym rozkład pól elektrycznych. Przewód kabla składa się z wielu żył, co ułatwia utworzenie szczeliny powietrznej między nimi a warstwą izolacyjną, a powierzchnia przewodu nie jest gładka, co powoduje koncentrację pola elektrycznego.
1. Warstwa ekranująca kabel
(1) Na powierzchnię przewodu należy nałożyć warstwę ekranującą z materiału półprzewodzącego, która jest ekwipotencjalna z przewodem ekranowanym i dobrze styka się z warstwą izolacyjną, aby zapobiec wyładowaniom niezupełnym między przewodem a warstwą izolacyjną. Ta warstwa ekranująca jest również nazywana wewnętrzną warstwą ekranującą. Mogą również występować przerwy w styku między powierzchnią izolacji a powłoką, a gdy kabel jest zginany, powierzchnia izolacji papierowo-olejowej kabla łatwo ulega pęknięciom, 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 osłoną metalową, aby zapobiec częściowemu wyładowaniu między warstwą izolacyjną a osłoną.
Aby zapewnić równomierne przewodzenie prądu w rdzeniu i izolację pola elektrycznego, kable energetyczne średniego i wysokiego napięcia o napięciu 6 kV i wyższym zazwyczaj posiadają warstwę ekranującą przewodzącą i warstwę ekranującą izolacyjną, a niektóre kable niskiego napięcia nie posiadają warstwy ekranującej. Istnieją dwa rodzaje warstw ekranujących: ekranowanie półprzewodzące i ekranowanie metalowe.
2. Kabel ekranowany
Warstwa ekranująca tego kabla jest najczęściej spleciona w sieć metalowych drutów lub folię metalową. Istnieje wiele różnych sposobów ekranowania pojedynczego i wielokrotnego. Ekranowanie pojedyncze odnosi się do pojedynczej siatki ekranującej lub folii ekranującej, która może otaczać jeden lub więcej przewodów. Tryb ekranowania wielokrotnego to wiele sieci ekranowania, a folia ekranująca znajduje się w jednym kablu. Niektóre ekrany służą do izolacji zakłóceń elektromagnetycznych między przewodami, a inne to ekranowanie dwuwarstwowe, stosowane w celu wzmocnienia efektu ekranowania. Mechanizm ekranowania polega na uziemieniu warstwy ekranującej w celu izolacji indukowanego napięcia zakłócającego przewodu zewnętrznego.
(1).Ekran półprzewodzący
Półprzewodząca warstwa ekranująca jest zazwyczaj umieszczona na zewnętrznej powierzchni przewodzącego rdzenia przewodu i zewnętrznej powierzchni warstwy izolacyjnej, nazywanych odpowiednio wewnętrzną półprzewodzącą warstwą ekranującą i zewnętrzną półprzewodzącą warstwą ekranującą. Półprzewodząca warstwa ekranująca składa się z materiału półprzewodzącego o bardzo niskiej rezystywności i cienkiej grubości. Wewnętrzna półprzewodząca warstwa ekranująca ma na celu ujednolicenie pola elektrycznego na zewnętrznej powierzchni rdzenia przewodu i uniknięcie niezupełnego wyładowania przewodu i izolacji spowodowanego nierówną powierzchnią przewodu i szczeliną powietrzną spowodowaną przez rdzeń linkowy. Zewnętrzny półprzewodzący ekran ma dobry kontakt z zewnętrzną powierzchnią warstwy izolacyjnej i jest ekwipotencjalny z metalową powłoką, aby uniknąć niezupełnego wyładowania z metalową powłoką z powodu defektów, takich jak pęknięcia na powierzchni izolacji kabla.
(2). Osłona metalowa
W przypadku kabli energetycznych średniego i niskiego napięcia bez osłon metalowych, oprócz zastosowania warstwy ekranującej półprzewodzącej, należy dodać również warstwę ekranującą metalową. Warstwa ekranująca metalowa jest zazwyczaj owiniętataśma miedzianalub drutu miedzianego, którego główną funkcją jest ekranowanie pola elektrycznego.
Ponieważ prąd płynący przez kabel zasilający jest stosunkowo duży, wokół niego powstaje pole magnetyczne, aby nie oddziaływać na inne elementy. Warstwa ekranująca może więc ekranować to pole elektromagnetyczne w kablu. Ponadto, warstwa ekranująca kabel może pełnić pewną rolę w ochronie uziemienia. W przypadku uszkodzenia rdzenia kabla, prąd upływu może płynąć wzdłuż laminarnego przepływu ekranującego, takiego jak sieć uziemiająca, pełniąc rolę w ochronie bezpieczeństwa. Widać, że rola warstwy ekranującej kabel jest nadal bardzo duża.
Czas publikacji: 14-11-2024