Сым және кабель өнімдерінде қолданылатын экрандаудың екі мүлдем басқа тұжырымдамасы бар: электромагниттік экрандау және электр өрісін экрандау. Электромагниттік экрандау жоғары жиілікті сигналдарды тарататын кабельдердің (мысалы, РФ кабельдері және электрондық кабельдер) сыртқы кедергілерді тудыруына жол бермеу немесе әлсіз токтарды өткізетін кабельдерге (мысалы, сигнал немесе өлшеу кабельдері) сыртқы электромагниттік толқындардың кедергілерін болдырмау, сондай-ақ сымдар арасындағы айқаспалылықты азайту үшін жасалған. Электр өрісін экрандау орташа және жоғары вольтты қуат кабельдерінің өткізгіш бетіндегі немесе оқшаулағыш бетіндегі күшті электр өрісін теңестіруге арналған.
1. Электр өрісін қорғайтын қабаттардың құрылымы мен талаптары
Қуат кабельдерін қорғау өткізгіштерді қорғауды, оқшаулауды қорғауды және металл қорғанысты қамтиды. Тиісті стандарттарға сәйкес, номиналды кернеуі 0,6/1 кВ-тан асатын кабельдерде әрбір оқшауланған өзекке немесе көп өзекті тізбекті кабель өзегіне қолдануға болатын металл қорғаныс қабаты болуы керек. Номиналды кернеуі 3,6/6 кВ-тан кем емес XLPE оқшауланған кабельдері және номиналды кернеуі 3,6/6 кВ-тан кем емес EPR жұқа оқшауланған кабельдері (немесе номиналды кернеуі 6/10 кВ-тан кем емес қалың оқшауланған кабельдер) үшін ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш қорғаныс құрылымдары да қажет.
(1) Өткізгішті қорғау және оқшаулауды қорғау
Өткізгішті қорғау (ішкі жартылай өткізгішті қорғау) металл емес болуы керек, ол экструзияланған жартылай өткізгіш материалдан немесе өткізгіштің айналасына оралған жартылай өткізгіш таспадан, содан кейін экструзияланған жартылай өткізгіш қабаттан тұрады.
Оқшаулау экрандамасы (сыртқы жартылай өткізгіш экрандамасы) - әрбір оқшауланған өзектің сыртқы бетіне тікелей шығарылатын металл емес жартылай өткізгіш қабат, оны оқшаулағышқа тығыз жабыстыруға немесе одан ажыратуға болады. Сығымдалған ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш қабаттар оқшаулағышқа тығыз жабыстырылуы керек, беттері тегіс, айқын жіп іздері болмауы және өткір жиектері, бөлшектері, күйік іздері немесе сызаттар болмауы керек. Қартаюға дейінгі және кейінгі кедергі өткізгішті экрандау қабаты үшін 1000 Ω·м-ден және оқшаулауды экрандау қабаты үшін 500 Ω·м-ден аспауы керек.
Ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш қорғаныс материалдары тиісті оқшаулағыш материалдарды (мысалы, көлденең байланысқан полиэтилен, этилен-пропилен каучук және т.б.) көміртегі қарасымен, антиоксиданттармен, этилен-винилацетат сополимерімен және басқа қоспалармен араластыру арқылы жасалады. Көміртегі қара бөлшектері полимердің ішінде біркелкі таралуы керек, агломерациясыз немесе нашар дисперсиясыз.
Ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш қорғаныс қабаттарының қалыңдығы кернеу деңгейімен артады. Оқшаулау қабатындағы электр өрісінің кернеулігі іші жоғары, ал сырты төмен болғандықтан, жартылай өткізгіш қорғаныс қабаттарының қалыңдығы ішкі жағынан да сыртына қарағанда үлкен болуы керек. Бұрын сыртқы жартылай өткізгіш қорғаныс нашар салбырау бақылауынан немесе тым қатты мыс таспалардан туындаған тесіктерден туындаған сызаттардың алдын алу үшін ішкі жағынан сәл қалыңырақ жасалған. Қазір онлайн автоматты салбырау мониторингі және күйдірілген жұмсақ мыс таспалары арқылы ішкі жартылай өткізгіш қорғаныс 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 болады.
(2) Металл қорғаныс
Номиналды кернеуі 0,6/1 кВ-тан асатын кабельдерде металл қорғаныс қабаты болуы керек. Металл қорғаныс қабаты әрбір оқшауланған өзекке немесе кабель өзегіне қолданылуы керек. Металл қорғаныс бір немесе бірнеше металл таспалардан, металл өрімдерден, металл сымдардың концентрлі қабаттарынан немесе металл сымдар мен металл таспалардың тіркесімінен тұруы керек.
Еуропада және басқа да дамыған елдерде қысқа тұйықталу тогы жоғары кедергілі жерге қосылған қос тізбекті жүйелерді пайдалануына байланысты мыс сымдарын қорғау жиі қолданылады. Кейбір өндірушілер кабель диаметрін азайту үшін мыс сымдарын бөлу қабығына немесе сыртқы қабығына енгізеді. Қытайда кедергілі жерге қосылған қос тізбекті жүйелерді пайдаланатын кейбір негізгі жобалардан басқа, көптеген жүйелер доғаны басу катушкасына жерге қосылған бір тізбекті қуат көздерін пайдаланады, бұл қысқа тұйықталу тогын минимумға дейін шектейді, сондықтан мыс таспаларын қорғауды қолдануға болады. Кабель зауыттары сатып алынған қатты мыс таспаларын пайдалану алдында белгілі бір созылу мен созылу беріктігіне жету үшін кесу және күйдіру арқылы өңдейді (тым қатты оқшаулағыш қабатын тырнайды, тым жұмсақ болса, мыжылады). Жұмсақ мыс таспалар GB/T11091-2005 Кабельдерге арналған мыс таспасына сәйкес келуі керек.
Мыс таспасының қорғанысы бір қабатты жұмсақ мыс таспадан немесе саңылаулары бар спираль тәрізді оралған жұмсақ мыс таспаның екі қабатынан тұруы керек. Мыс таспасының орташа қабаттасу жылдамдығы оның енінің 15%-ын (номиналды мәні) құрауы керек, ал ең аз қабаттасу жылдамдығы 5%-дан кем болмауы керек. Мыс таспасының номиналды қалыңдығы бір өзекті кабельдер үшін кемінде 0,12 мм және көп өзекті кабельдер үшін кемінде 0,10 мм болуы керек. Мыс таспасының ең аз қалыңдығы номиналды мәннің 90%-ынан кем болмауы керек. Оқшаулау қорғанысының сыртқы диаметріне (≤25 мм немесе >25 мм) байланысты мыс таспасының ені әдетте 30–35 мм болады.
Мыс сымының қорғанысы спираль тәрізді оралған жұмсақ мыс сымдарынан жасалған, мыс сымдарының немесе мыс таспаларының қарсы спиральды орамасымен бекітілген. Оның кедергісі GB/T3956-2008 Кабельдердің өткізгіштерінің талаптарына сәйкес келуі керек, ал номиналды көлденең қимасының ауданы ақаулық тогының сыйымдылығына сәйкес анықталуы керек. Мыс сымының қорғанысын үш өзекті кабельдердің ішкі қабығына немесе тікелей оқшаулағышқа, сыртқы жартылай өткізгіш қорғаныс қабатына немесе бір өзекті кабельдердің тиісті ішкі қабығына қолдануға болады. Көршілес мыс сымдары арасындағы орташа саңылау 4 мм-ден аспауы керек. Орташа саңылау G келесі формула бойынша есептеледі:
қайда:
D – мыс сым экрандамасының астындағы кабель өзегінің диаметрі, мм;
d – мыс сымның диаметрі, мм;
n – мыс сымдарының саны.
2. Қорғаныс қабаттарының рөлі және олардың кернеу деңгейлерімен байланысы
(1) Ішкі және сыртқы жартылай өткізгіш экрандаудың рөлі
Кабель өткізгіштері әдетте бірнеше тізбекті сымдардан тығыздалады. Оқшаулауды экструзиялау кезінде өткізгіш беті мен оқшаулағыш қабат арасында саңылаулар, қылшықтар және басқа да беттік тегіс еместіктер болуы мүмкін, бұл электр өрісінің шоғырлануын тудырады, бұл жергілікті ауа саңылауының разрядына және ағаш разрядына әкеледі және диэлектрлік өнімділікті төмендетеді. Өткізгіш бетіне жартылай өткізгіш материал қабатын (өткізгішті қорғау) экструзиялау арқылы оқшаулағышпен тығыз жанасу қамтамасыз етіледі. Жартылай өткізгіш қабат пен өткізгіш бірдей потенциалда болғандықтан, олардың арасында саңылаулар болса да, электр өрісінің әрекеті болмайды, осылайша ішінара разрядтардың алдын алады.
Сол сияқты, сыртқы оқшаулау беті мен металл қабық (немесе металл қорғаныс) арасында саңылаулар бар, және кернеу деңгейі неғұрлым жоғары болса, ауа саңылауының разрядталуы соғұрлым ықтимал. Сыртқы оқшаулау бетіне жартылай өткізгіш қабатты (оқшаулау қорғанысын) экструзиялау арқылы металл қабықпен сыртқы эквипотенциалды бет түзіледі, бұл саңылаулардағы электр өрістерін жояды және ішінара разрядтардың алдын алады.
(2) Металлдық қорғаныстың рөлі
Металлдық экрандаудың функцияларына мыналар кіреді: қалыпты жағдайда сыйымдылық тогын өткізу, ақаулар кезінде қысқа тұйықталу тогы үшін жол ретінде қызмет ету; оқшаулағыш 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 сызық ретінде әрекет ету; және радиалды суды бұғаттаудан қорғауды қамтамасыз ету.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 28 шілде