Сым және кабель өнімдерінде қолданылатын экрандаудың екі түрлі тұжырымдамасы бар: электромагниттік экрандау және электр өрісін қорғау. Электромагниттік экрандау жоғары жиілікті сигналдарды (мысалы, РЖ кабельдері және электрондық кабельдер) тарататын кабельдердің сыртқы кедергі туғызуын болдырмауға немесе сыртқы электромагниттік толқындардың әлсіз токтарды өткізетін кабельдерге (сигнал немесе өлшеу кабельдері сияқты) кедергі жасауына жол бермеуге, сондай-ақ сымдар арасындағы айқаспаларды азайтуға арналған. Электр өрісін экрандау өткізгіш бетіндегі немесе орташа және жоғары вольтты электр кабельдерінің оқшаулау бетіндегі күшті электр өрісін теңестіруге арналған.
1. Электр өрісін қорғайтын қабаттардың құрылымы мен талаптары
Қуат кабельдерін экрандауға өткізгіштерді экрандау, оқшаулауды экрандау және металл экрандау кіреді. Тиісті стандарттарға сәйкес номиналды кернеуі 0,6/1кВ-тан жоғары кабельдерде әрбір оқшауланған өзекке немесе көп сымды кабель өзегіне қолдануға болатын металл экрандау қабаты болуы керек. Номиналды кернеуі 3,6/6кВ кем емес XLPE оқшауланған кабельдер және номиналды кернеуі 3,6/6кВ кем емес EPR жұқа оқшауланған кабельдер (немесе номиналды кернеуі 6/10кВ төмен емес қалың оқшауланған кабельдер) үшін де ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш қорғаныс құрылымдары қажет.
(1) Өткізгіштерді қорғау және оқшаулауды қорғау
Өткізгіштерді экрандау (ішкі жартылай өткізгіш экрандау) металл емес, экструдталған жартылай өткізгіш материалдан немесе өткізгішке оралған жартылай өткізгіш таспадан, содан кейін экструдталған жартылай өткізгіш қабаттан тұруы керек.
Оқшаулауды экрандау (сыртқы жартылай өткізгішті экрандау) – оқшауланған әрбір ядроның сыртқы бетіне тікелей экструдталған металл емес жартылай өткізгіш қабат, ол оқшаулағышпен тығыз байланыстырылуы мүмкін немесе оқшауланудан тазартылады. Экструдталған ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш қабаттар оқшаулағышпен тығыз байланыстырылуы керек, тегіс интерфейстері, айқын жіп белгілері және өткір жиектері, бөлшектері, күйдіргіштері немесе сызаттар болмауы керек. Қартаюға дейінгі және одан кейінгі кедергі өткізгіштерді қорғау қабаты үшін 1000 Ом·м және оқшаулауды экрандау қабаты үшін 500 Ом·м аспауы керек.
Ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш экрандау материалдары сәйкес оқшаулағыш материалдарды (мысалы, айқаспалы полиэтилен, этилен-пропиленді каучук және т.б.) көміртегі қара, антиоксиданттар, этилен-винилацетат сополимерімен және басқа қоспалармен араластыру арқылы жасалады. Қара көміртекті бөлшектер полимер ішінде агломерациясыз немесе нашар дисперсиясыз біркелкі дисперсті болуы керек.
Ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш экрандау қабаттарының қалыңдығы кернеу деңгейіне қарай артады. Оқшаулағыш қабаттағы электр өрісінің кернеулігі ішкі жағынан жоғары және сыртынан төмен болғандықтан, жартылай өткізгіш экрандау қабаттарының қалыңдығы да сыртқа қарағанда ішкі жағынан үлкен болуы керек. Бұрын тым қатты мыс таспалардан туындаған тесілулердің немесе шөгуді бақылаудың нашарлығынан сызаттардың алдын алу үшін сыртқы жартылай өткізгіш экран ішкі жағынан сәл қалыңырақ жасалды. Енді онлайн режимінде шөгуді автоматты түрде бақылау және жасытылған жұмсақ мыс ленталары арқылы ішкі жартылай өткізгіш экрандау қабаты сыртқы қабатқа сәл қалыңырақ немесе тең болуы керек. 6–10–35 кВ кабельдер үшін ішкі қабаттың қалыңдығы әдетте 0,5–0,6–0,8 мм құрайды.
(2) Металлдан қорғау
Номиналды кернеуі 0,6/1кВ-тан жоғары кабельдерде металл экрандау қабаты болуы керек. Әрбір оқшауланған өзекке немесе кабель өзегіне металл қорғаныс қабаты қолданылуы керек. Металл экрандау бір немесе бірнеше металл таспалардан, металл тоқымалардан, металл сымдардың концентрлік қабаттарынан немесе металл сымдар мен металл таспалардың қосындысынан тұруы керек.
Еуропада және басқа дамыған елдерде қысқа тұйықталу токтары жоғары қарсылықпен жерге тұйықталған қос тұйықталу жүйелерін пайдаланудың арқасында мыс сымдарын экрандау әдетте қолданылады. Кейбір өндірушілер кабель диаметрін азайту үшін мыс сымдарын бөлу қабығына немесе сыртқы қабықшаға енгізеді. Қытайда қарсылықпен жерге тұйықталған қос тізбекті жүйелерді пайдаланатын кейбір негізгі жобаларды қоспағанда, көптеген жүйелер доғаны басатын катушкалар арқылы жерге тұйықталған бір тізбекті қуат көздерін пайдаланады, олар қысқа тұйықталу тогын минимумға дейін шектейді, сондықтан мыс таспаны экрандауды пайдалануға болады. Кабель зауыттары сатып алынған қатты мыс таспаларды пайдалану алдында белгілі бір созылу және созылу беріктігіне жету үшін (тым қатты оқшаулауды қорғайтын қабатын сызып тастайды, тым жұмсақ мыжылады) кесу және күйдіру арқылы өңдейді. Жұмсақ мыс таспалар GB/T11091-2005 Кабельдерге арналған мыс таспасына сәйкес болуы керек.
Мыс таспаны экрандау бір қабат қабатталған жұмсақ мыс таспадан немесе саңылаулары бар бұрандалы оралған жұмсақ мыс таспаның екі қабатынан тұруы керек. Мыс таспасының орташа қабаттасу жылдамдығы оның енінің 15% (номиналды мәні), ал ең төменгі қабаттасу жылдамдығы 5% кем болмауы керек. Мыс таспасының номиналды қалыңдығы бір ядролы кабельдер үшін кемінде 0,12 мм және көп өзекті кабельдер үшін кемінде 0,10 мм болуы керек. Мыс таспасының ең аз қалыңдығы номиналды мәннен 90% кем болмауы керек. Оқшаулау экранының сыртқы диаметріне байланысты (≤25 мм немесе >25 мм) мыс таспасының ені әдетте 30–35 мм болады.
Мыс сымды экрандау мыс сымдардан немесе мыс таспалардан жасалған қарсы спиральді ораумен бекітілген бұрандалы түрде оралған жұмсақ мыс сымдардан жасалған. Оның кедергісі GB/T3956-2008 Кабельдердің өткізгіштерінің талаптарына сәйкес болуы керек және оның номиналды қимасының ауданы ақаулық ток өткізу қабілетіне сәйкес анықталуы керек. Мыс сымды экрандау үш ядролы кабельдердің ішкі қабығына немесе тікелей оқшаулағышқа, сыртқы жартылай өткізгіш экрандау қабатына немесе бір ядролы кабельдердің тиісті ішкі қабығына қолданылуы мүмкін. Көршілес мыс сымдар арасындағы орташа алшақтық 4 мм-ден аспауы керек. G орташа алшақтық мына формула бойынша есептеледі:
мұнда:
D – мыс сым экрандау астындағы кабель өзегінің диаметрі, мм;
d – мыс сымның диаметрі, мм;
n – мыс сымдарының саны.
2. Қорғаушы қабаттардың рөлі және олардың кернеу деңгейлерімен байланысы
(1) Ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш экранның рөлі
Кабельдік өткізгіштер әдетте бірнеше сымды сымдардан тығыздалады. Оқшаулау экструзиясы кезінде өткізгіштің беті мен оқшаулау қабаты арасында саңылаулар, саңылаулар және басқа беттік бұзылулар болуы мүмкін, бұл электр өрісінің шоғырлануын тудырады, жергілікті ауа саңылауының разрядына және ағаш разрядына әкеледі және диэлектрлік өнімділікті төмендетеді. Өткізгіш бетінің үстінен жартылай өткізгіш материал қабатын экструдтау арқылы (өткізгіш экраны) оқшаулаумен тығыз байланысын қамтамасыз етеді. Жартылай өткізгіш қабат пен өткізгіш бірдей потенциалда болғандықтан, олардың арасында бос орындар болса да, электр өрісінің әрекеті болмайды, осылайша жартылай разрядтардың алдын алады.
Сол сияқты, сыртқы оқшаулау беті мен металл қабық (немесе металл экрандау) арасында бос орындар бар және кернеу деңгейі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ауа саңылауының шығуы ықтимал. Сыртқы оқшаулау бетіндегі жартылай өткізгіш қабатты (оқшаулау экраны) экструдтау арқылы металл қабықпен сыртқы эквипотенциалдық бет түзіледі, бос орындардағы электр өрістерін жояды және ішінара разрядтардың алдын алады.
(2) Металлдан қорғаудың рөлі
Металл экрандаудың функцияларына мыналар жатады: қалыпты жағдайда сыйымдылық тогын өткізу, ақаулар кезінде қысқа тұйықталу тогы үшін жол ретінде қызмет ету; оқшаулау ішіндегі электр өрісін шектеу (сыртқы электромагниттік кедергілерді азайту) және біркелкі радиалды электр өрісін қамтамасыз ету; теңгерімсіз ток өткізу үшін үш фазалы төрт сымды жүйелерде бейтарап желі ретінде әрекет етеді; және радиалды суды бөгеуден қорғауды қамтамасыз етеді.
Хабарлама уақыты: 28 шілде 2025 ж