Trong các sản phẩm dây và cáp, cấu trúc che chắn được chia thành hai khái niệm riêng biệt: che chắn điện từ và che chắn trường điện. Che chắn điện từ chủ yếu được sử dụng để ngăn cáp tín hiệu tần số cao (như cáp RF và cáp điện tử) gây nhiễu cho môi trường bên ngoài hoặc để chặn sóng điện từ bên ngoài gây nhiễu cho cáp truyền dòng điện yếu (như cáp tín hiệu và cáp đo lường), cũng như để giảm nhiễu lẫn nhau giữa các cáp. Mặt khác, che chắn trường điện được thiết kế để cân bằng các trường điện mạnh trên bề mặt dây dẫn hoặc bề mặt cách điện của cáp điện trung thế và cao thế.
1. Cấu trúc và yêu cầu của lớp chắn điện trường
Che chắn cáp điện được chia thành che chắn ruột dẫn, che chắn cách điện và che chắn kim loại. Theo các tiêu chuẩn có liên quan, cáp có điện áp định mức lớn hơn 0,6/1 kV phải có lớp che chắn kim loại, có thể áp dụng cho từng lõi cách điện hoặc toàn bộ lõi cáp. Đối với cáp có điện áp định mức ít nhất 3,6/6 kV sử dụng cách điện XLPE (polyetylen liên kết ngang) hoặc cáp có điện áp định mức ít nhất 3,6/6 kV sử dụng cách điện EPR (cao su etylen propylen) mỏng (hoặc cách điện dày có điện áp định mức ít nhất 6/10 kV), cũng cần có cấu trúc che chắn bán dẫn bên trong và bên ngoài.
(1) Che chắn dẫn điện và che chắn cách điện
Lớp chắn dây dẫn (Lớp chắn bán dẫn bên trong): Lớp chắn này không phải là kim loại, mà bao gồm vật liệu bán dẫn đùn hoặc kết hợp băng bán dẫn quấn quanh dây dẫn tiếp theo là vật liệu bán dẫn đùn.
Lớp cách điện (Lớp cách điện bán dẫn bên ngoài): Lớp này được đùn trực tiếp lên bề mặt bên ngoài của mỗi lõi cách điện và được liên kết chặt chẽ hoặc có thể bóc ra khỏi lớp cách điện.
Các lớp bán dẫn bên trong và bên ngoài đùn ra phải được liên kết chặt chẽ với lớp cách điện, với giao diện nhẵn không có dấu vết dây dẫn bị mắc kẹt, cạnh sắc, hạt, cháy xém hoặc trầy xước đáng chú ý. Điện trở suất trước và sau khi lão hóa không được quá 1000 Ω·m đối với lớp che chắn dây dẫn và không quá 500 Ω·m đối với lớp che chắn cách điện.
Vật liệu che chắn bán dẫn bên trong và bên ngoài được tạo ra bằng cách trộn các vật liệu cách điện tương ứng (như polyethylene liên kết ngang (XLPE) và cao su etylen propylen (EPR)) với các chất phụ gia như muội than, chất chống lão hóa và đồng trùng hợp etylen-vinyl axetat. Các hạt muội than phải được phân bố đều trong polyme, không có hiện tượng kết tụ hoặc phân tán kém.
Độ dày của lớp chắn bán dẫn bên trong và bên ngoài tăng theo định mức điện áp. Vì cường độ điện trường trên lớp cách điện cao hơn ở bên trong và thấp hơn ở bên ngoài, nên độ dày của lớp chắn bán dẫn cũng phải dày hơn ở bên trong và mỏng hơn ở bên ngoài. Đối với cáp có định mức 6~10~35 kV, độ dày của lớp bên trong thường nằm trong khoảng từ 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Bảo vệ kim loại
Cáp có điện áp định mức lớn hơn 0,6/1 kV phải có lớp chắn kim loại. Lớp chắn kim loại phải bao phủ bên ngoài mỗi lõi cách điện hoặc lõi cáp. Lớp chắn kim loại có thể bao gồm một hoặc nhiều băng kim loại, bện kim loại, lớp dây kim loại đồng tâm hoặc kết hợp dây kim loại và băng.
Ở Châu Âu và các nước phát triển, nơi sử dụng hệ thống mạch kép nối đất bằng điện trở và dòng điện ngắn mạch cao hơn, người ta thường sử dụng lớp chắn dây đồng. Ở Trung Quốc, hệ thống cung cấp điện mạch đơn nối đất bằng cuộn dây dập hồ quang phổ biến hơn, do đó, người ta thường sử dụng lớp chắn băng đồng. Các nhà sản xuất cáp xử lý băng đồng cứng đã mua bằng cách cắt và ủ để làm mềm chúng trước khi sử dụng. Băng đồng mềm phải tuân thủ tiêu chuẩn GB/T11091-2005 “Băng đồng cho cáp”.
Lớp chắn băng đồng phải bao gồm một lớp băng đồng mềm chồng lên nhau hoặc hai lớp băng đồng mềm quấn khe hở. Tỷ lệ chồng chéo trung bình phải là 15% chiều rộng băng, với tỷ lệ chồng chéo tối thiểu không dưới 5%. Độ dày danh nghĩa của băng đồng phải không dưới 0,12 mm đối với cáp một lõi và không dưới 0,10 mm đối với cáp nhiều lõi. Độ dày tối thiểu phải không dưới 90% giá trị danh nghĩa.
Lớp bảo vệ dây đồng bao gồm các dây đồng mềm quấn lỏng lẻo, với bề mặt được cố định bằng dây đồng hoặc băng quấn ngược. Điện trở của nó phải tuân thủ tiêu chuẩn GB/T3956-2008 “Dây dẫn cáp” và diện tích mặt cắt danh nghĩa của nó phải được xác định dựa trên khả năng dòng điện sự cố.
2. Chức năng của lớp chắn và mối quan hệ của chúng với định mức điện áp
(1) Chức năng của lớp chắn bán dẫn bên trong và bên ngoài
Dây dẫn cáp thường được tạo thành từ nhiều sợi dây xoắn và được nén chặt. Trong quá trình đùn cách điện, các khoảng hở cục bộ, gờ hoặc các điểm không đều trên bề mặt giữa bề mặt dây dẫn và lớp cách điện có thể gây ra sự tập trung trường điện, dẫn đến phóng điện cục bộ và phóng điện dạng cây, làm giảm hiệu suất điện. Bằng cách đùn một lớp vật liệu bán dẫn (lớp chắn dây dẫn) giữa bề mặt dây dẫn và lớp cách điện, nó có thể liên kết chặt chẽ với lớp cách điện. Vì lớp bán dẫn có cùng điện thế với dây dẫn nên bất kỳ khoảng hở nào giữa chúng sẽ không chịu tác động của trường điện, do đó ngăn ngừa phóng điện cục bộ.
Tương tự như vậy, khoảng cách giữa bề mặt cách điện bên ngoài và vỏ kim loại (hoặc lớp chắn kim loại) cũng có thể dẫn đến phóng điện cục bộ, đặc biệt là ở mức điện áp cao hơn. Bằng cách đùn một lớp vật liệu bán dẫn (lớp chắn cách điện) trên bề mặt cách điện bên ngoài, nó tạo thành một bề mặt đẳng thế với vỏ kim loại, loại bỏ các hiệu ứng điện trường bên trong các khoảng cách và ngăn ngừa phóng điện cục bộ.
(2) Chức năng của lớp chắn kim loại
Chức năng của lớp chắn kim loại bao gồm: dẫn dòng điện dung trong điều kiện bình thường, đóng vai trò là đường dẫn cho dòng điện ngắn mạch (lỗi), giới hạn trường điện bên trong lớp cách điện (giảm nhiễu điện từ ra môi trường bên ngoài) và đảm bảo trường điện đồng đều (trường điện hướng tâm). Trong hệ thống ba pha bốn dây, nó cũng hoạt động như đường trung tính, dẫn dòng điện không cân bằng và cung cấp khả năng chống thấm hướng tâm.
3. Giới thiệu về OW Cable
Là nhà cung cấp nguyên liệu thô hàng đầu cho dây và cáp, OW Cable cung cấp polyethylene liên kết ngang (XLPE) chất lượng cao, băng đồng, dây đồng và các vật liệu che chắn khác được sử dụng rộng rãi trong sản xuất cáp điện, cáp truyền thông và cáp đặc biệt. Sản phẩm của chúng tôi tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và chúng tôi cam kết cung cấp các giải pháp che chắn cáp đáng tin cậy cho khách hàng của mình.
Thời gian đăng: 24-03-2025