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 điện trường. Che chắn điện từ chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn cáp tín hiệu tần số cao (như cáp RF và cáp điện tử) gây nhiễu môi trường bên ngoài hoặc ngăn chặn sóng điện từ bên ngoài gây nhiễu cho cáp truyền dòng điện yếu (như cáp tín hiệu và cáp đo lường), cũng như giảm nhiễu lẫn nhau giữa các cáp. Mặt khác, che chắn điện trường được thiết kế để cân bằng các điện trường mạnh trên bề mặt dây dẫn hoặc bề mặt cách điện của cáp điện trung và cao áp.
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 liên quan, cáp có điện áp định mức lớn hơn 0,6/1 kV phải có lớp che chắn kim loại, có thể được 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 dây dẫn 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, sau đó 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 bề mặt nhẵn, không có vết xoắn dây dẫn, cạnh sắc, hạt, vết cháy xém hoặc vết xước đáng chú ý. Điện trở suất trước và sau khi lão hóa không được vượt quá 1000 Ω·m đối với lớp che chắn dây dẫn và không được vượt quá 500 Ω·m đối với lớp che chắn cách điện.
Vật liệu che chắn bán dẫn bên trong và bên ngoài được chế tạo 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 copolymer etylen-vinyl axetat. Các hạt muội than phải được phân bố đều trong polymer, không bị kết tụ hoặc phân tán kém.
Độ dày của lớp chắn bán dẫn bên trong và bên ngoài tăng theo điện áp định mức. 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 điện áp định mức 6-10-35 kV, độ dày lớp bên trong thường dao động từ 0,5-0,6-0,8 mm.
(2) Che chắn 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, lớp bện kim loại, các lớp dây kim loại đồng tâm, hoặc kết hợp dây kim loại và băng kim loại.
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 nguồn điện mạch đơn nối đất bằng cuộn dây dập hồ quang phổ biến hơn, vì vậy lớp chắn băng đồng thường được sử dụng. Các nhà sản xuất cáp xử lý băng đồng cứng mua về bằng cách cắt và ủ để làm mềm trước khi sử dụng. Băng đồng mềm phải tuân thủ tiêu chuẩn GB/T11091-2005 “Băng đồng cho cáp”.
Lớp chắn băng đồng nên 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 bằng 15% chiều rộng băng, với tỷ lệ chồng chéo tối thiểu không dưới 5%. Độ dày danh nghĩa của băng đồng phải không nhỏ hơn 0,12 mm đối với cáp một lõi và không nhỏ hơn 0,10 mm đối với cáp nhiều lõi. Độ dày tối thiểu phải không nhỏ hơn 90% giá trị danh nghĩa.
Lớp bảo vệ dây đồng bao gồm các sợi đồng mềm được quấn lỏng lẻo, bề mặt được cố định bằng dây đồng hoặc băng đồng quấn ngược. Điện trở của lớp bảo vệ phải tuân thủ tiêu chuẩn GB/T3956-2008 "Dây dẫn cáp", và diện tích mặt cắt danh định của lớp bảo vệ phải được xác định dựa trên khả năng chịu dòng điện sự cố.
2. Chức năng của lớp che 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 xoắn và được nén chặt. Trong quá trình đùn cách điện, các khe hở cục bộ, gờ hoặc các điểm không bằng phẳng trên bề mặt giữa bề mặt dây dẫn và lớp cách điện có thể gây ra sự tập trung điện trường, dẫn đến phóng điện cục bộ và phóng điện 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, bất kỳ khe hở nào giữa chúng sẽ không chịu tác động của điện trường, do đó ngăn ngừa phóng điện cục bộ.
Tương tự, các khe hở 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 điện áp định mức cao. Bằng cách đùn một lớp vật liệu bán dẫn (lớp chắn cách điện) lên bề mặt cách điện bên ngoài, nó tạo thành một bề mặt đẳng thế với vỏ kim loại, loại bỏ hiệu ứng điện trường bên trong các khe hở 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), băng đồng, dây đồng và các vật liệu che chắn khác chất lượng cao 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 mang đến cho khách hàng các giải pháp che chắn cáp đáng tin cậy.
Thời gian đăng: 24-03-2025