Στα προϊόντα καλωδίων και συρμάτων, οι δομές θωράκισης χωρίζονται σε δύο ξεχωριστές έννοιες: ηλεκτρομαγνητική θωράκιση και θωράκιση ηλεκτρικού πεδίου. Η ηλεκτρομαγνητική θωράκιση χρησιμοποιείται κυρίως για την αποτροπή παρεμβολών στο εξωτερικό περιβάλλον από καλώδια σήματος υψηλής συχνότητας (όπως καλώδια RF και ηλεκτρονικά καλώδια) ή για την παρεμπόδιση παρεμβολών από εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε καλώδια που μεταδίδουν ασθενή ρεύματα (όπως καλώδια σήματος και μέτρησης), καθώς και για τη μείωση των αμοιβαίων παρεμβολών μεταξύ καλωδίων. Η θωράκιση ηλεκτρικού πεδίου, από την άλλη πλευρά, έχει σχεδιαστεί για να εξισορροπεί τα ισχυρά ηλεκτρικά πεδία στην επιφάνεια του αγωγού ή στην επιφάνεια μόνωσης των καλωδίων ισχύος μέσης και υψηλής τάσης.
1. Δομή και Απαιτήσεις των Στρωμάτων Θωράκισης Ηλεκτρικού Πεδίου
Η θωράκιση των καλωδίων ισχύος χωρίζεται σε θωράκιση αγωγών, θωράκιση μόνωσης και μεταλλική θωράκιση. Σύμφωνα με τα σχετικά πρότυπα, τα καλώδια με ονομαστική τάση μεγαλύτερη από 0,6/1 kV θα πρέπει να έχουν μεταλλικό στρώμα θωράκισης, το οποίο μπορεί να εφαρμοστεί σε μεμονωμένους μονωμένους πυρήνες ή σε ολόκληρο τον πυρήνα του καλωδίου. Για καλώδια με ονομαστική τάση τουλάχιστον 3,6/6 kV χρησιμοποιώντας μόνωση XLPE (διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο) ή καλώδια με ονομαστική τάση τουλάχιστον 3,6/6 kV χρησιμοποιώντας λεπτή μόνωση EPR (καουτσούκ αιθυλενίου-προπυλενίου) (ή παχιά μόνωση με ονομαστική τάση τουλάχιστον 6/10 kV), απαιτείται επίσης εσωτερική και εξωτερική ημιαγώγιμη δομή θωράκισης.
(1) Θωράκιση Αγωγού και Θωράκιση Μόνωσης
Θωράκιση Αγωγού (Εσωτερική Ημιαγώγιμη Θωράκιση): Αυτή πρέπει να είναι μη μεταλλική, αποτελούμενη από εξωθημένο ημιαγώγιμο υλικό ή συνδυασμό ημιαγώγιμης ταινίας τυλιγμένης γύρω από τον αγωγό ακολουθούμενη από εξωθημένο ημιαγώγιμο υλικό.
Θωράκιση Μόνωσης (Εξωτερική Ημιαγώγιμη Θωράκιση): Αυτή εξωθείται απευθείας στην εξωτερική επιφάνεια κάθε μονωμένου πυρήνα και είναι σφιχτά συνδεδεμένη ή αποκολλούμενη από το μονωτικό στρώμα.
Τα εξωθημένα εσωτερικά και εξωτερικά ημιαγώγιμα στρώματα θα πρέπει να είναι σφιχτά συγκολλημένα στη μόνωση, με μια λεία επιφάνεια χωρίς εμφανή σημάδια κλονισμού αγωγών, αιχμηρές άκρες, σωματίδια, καψίματα ή γρατσουνιές. Η ειδική αντίσταση πριν και μετά τη γήρανση δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1000 Ω·m για το στρώμα θωράκισης αγωγών και όχι περισσότερο από 500 Ω·m για το στρώμα θωράκισης μόνωσης.
Τα εσωτερικά και εξωτερικά ημιαγώγιμα υλικά θωράκισης κατασκευάζονται με ανάμειξη αντίστοιχων μονωτικών υλικών (όπως διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (XLPE) και καουτσούκ αιθυλενίου-προπυλενίου (EPR)) με πρόσθετα όπως αιθάλη, αντιγηραντικούς παράγοντες και συμπολυμερές αιθυλενίου-οξικού βινυλίου. Τα σωματίδια αιθάλης θα πρέπει να κατανέμονται ομοιόμορφα στο πολυμερές, χωρίς συσσωμάτωση ή κακή διασπορά.
Το πάχος των εσωτερικών και εξωτερικών ημιαγώγιμων στρωμάτων θωράκισης αυξάνεται με την ονομαστική τάση. Δεδομένου ότι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στο μονωτικό στρώμα είναι υψηλότερη εσωτερικά και χαμηλότερη εξωτερικά, το πάχος των ημιαγώγιμων στρωμάτων θωράκισης θα πρέπει επίσης να είναι παχύτερο εσωτερικά και λεπτότερο εξωτερικά. Για καλώδια με ονομαστική τάση 6~10~35 kV, το πάχος του εσωτερικού στρώματος κυμαίνεται συνήθως από 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Μεταλλική θωράκιση
Τα καλώδια με ονομαστική τάση μεγαλύτερη από 0,6/1 kV θα πρέπει να έχουν μεταλλικό στρώμα θωράκισης. Το μεταλλικό στρώμα θωράκισης θα πρέπει να καλύπτει το εξωτερικό κάθε μονωμένου πυρήνα ή του πυρήνα του καλωδίου. Η μεταλλική θωράκιση μπορεί να αποτελείται από μία ή περισσότερες μεταλλικές ταινίες, μεταλλικές πλεξούδες, ομόκεντρα στρώματα μεταλλικών συρμάτων ή έναν συνδυασμό μεταλλικών συρμάτων και ταινιών.
Στην Ευρώπη και στις ανεπτυγμένες χώρες, όπου χρησιμοποιούνται συστήματα διπλού κυκλώματος με γείωση αντίστασης και τα ρεύματα βραχυκυκλώματος είναι υψηλότερα, χρησιμοποιείται συχνά θωράκιση χάλκινων συρμάτων. Στην Κίνα, τα συστήματα τροφοδοσίας μονοκυκλώματος με γείωση πηνίου καταστολής τόξου είναι πιο συνηθισμένα, επομένως συνήθως χρησιμοποιείται θωράκιση ταινίας χαλκού. Οι κατασκευαστές καλωδίων επεξεργάζονται τις σκληρές ταινίες χαλκού που αγοράζονται με σχίσιμο και ανόπτηση για να μαλακώσουν πριν από τη χρήση. Οι μαλακές ταινίες χαλκού πρέπει να συμμορφώνονται με το πρότυπο GB/T11091-2005 "Ταινίες χαλκού για καλώδια".
Η θωράκιση της ταινίας χαλκού θα πρέπει να αποτελείται από μία στρώση επικαλυπτόμενης μαλακής ταινίας χαλκού ή δύο στρώσεις μαλακής ταινίας χαλκού τυλιγμένης με διάκενο. Ο μέσος ρυθμός επικάλυψης θα πρέπει να είναι 15% του πλάτους της ταινίας, με ελάχιστο ρυθμό επικάλυψης όχι μικρότερο από 5%. Το ονομαστικό πάχος της ταινίας χαλκού δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 0,12 mm για καλώδια ενός πυρήνα και όχι μικρότερο από 0,10 mm για καλώδια πολλαπλών πυρήνων. Το ελάχιστο πάχος δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 90% της ονομαστικής τιμής.
Η θωράκιση του χάλκινου σύρματος αποτελείται από χαλαρά τυλιγμένα μαλακά χάλκινα σύρματα, με την επιφάνεια ασφαλισμένη με αντίστροφα τυλιγμένα χάλκινα σύρματα ή ταινίες. Η αντίστασή της θα πρέπει να συμμορφώνεται με το πρότυπο GB/T3956-2008 "Αγωγοί καλωδίων" και η ονομαστική διατομή της θα πρέπει να καθορίζεται με βάση την ικανότητα ρεύματος σφάλματος.
2. Λειτουργίες των στρωμάτων θωράκισης και η σχέση τους με τις ονομαστικές τάσεις
(1) Λειτουργίες εσωτερικής και εξωτερικής ημιαγώγιμης θωράκισης
Οι αγωγοί καλωδίων συνήθως αποτελούνται από πολλαπλά πολύκλωνα και συμπιεσμένα σύρματα. Κατά την εξώθηση της μόνωσης, τοπικά κενά, γρέζια ή επιφανειακές ανωμαλίες μεταξύ της επιφάνειας του αγωγού και του μονωτικού στρώματος μπορούν να προκαλέσουν συγκέντρωση ηλεκτρικού πεδίου, οδηγώντας σε μερική εκφόρτιση και εκφόρτιση τύπου treeing, οι οποίες υποβαθμίζουν την ηλεκτρική απόδοση. Με την εξώθηση ενός στρώματος ημιαγώγιμου υλικού (θωράκιση αγωγού) μεταξύ της επιφάνειας του αγωγού και του μονωτικού στρώματος, μπορεί να συνδεθεί στενά με τη μόνωση. Δεδομένου ότι το ημιαγώγιμο στρώμα έχει το ίδιο δυναμικό με τον αγωγό, τυχόν κενά μεταξύ τους δεν θα υποστούν φαινόμενα ηλεκτρικού πεδίου, αποτρέποντας έτσι τη μερική εκφόρτιση.
Ομοίως, τα κενά μεταξύ της εξωτερικής επιφάνειας μόνωσης και του μεταλλικού περιβλήματος (ή μεταλλικής θωράκισης) μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε μερική εκφόρτιση, ειδικά σε υψηλότερες ονομαστικές τάσεις. Με την εξώθηση ενός στρώματος ημιαγώγιμου υλικού (μονωτική θωράκιση) στην εξωτερική επιφάνεια μόνωσης, σχηματίζεται μια ισοδυναμική επιφάνεια με το μεταλλικό περίβλημα, εξαλείφοντας τα φαινόμενα ηλεκτρικού πεδίου εντός των κενών και αποτρέποντας τη μερική εκφόρτιση.
(2) Λειτουργίες της μεταλλικής θωράκισης
Οι λειτουργίες της μεταλλικής θωράκισης περιλαμβάνουν: την αγωγή χωρητικών ρευμάτων υπό κανονικές συνθήκες, την λειτουργία ως διαδρομή για ρεύματα βραχυκυκλώματος (σφάλματος), τον περιορισμό του ηλεκτρικού πεδίου εντός της μόνωσης (μείωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών στο εξωτερικό περιβάλλον) και την εξασφάλιση ομοιόμορφων ηλεκτρικών πεδίων (ακτινικά ηλεκτρικά πεδία). Σε τριφασικά τετρασύρματα συστήματα, λειτουργεί επίσης ως ουδέτερη γραμμή, μεταφέροντας μη ισορροπημένα ρεύματα και παρέχει ακτινική στεγανοποίηση.
3. Σχετικά με το καλώδιο OW
Ως κορυφαίος προμηθευτής πρώτων υλών για σύρματα και καλώδια, η OW Cable παρέχει υψηλής ποιότητας διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (XLPE), ταινίες χαλκού, σύρματα χαλκού και άλλα υλικά θωράκισης που χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή καλωδίων ισχύος, καλωδίων επικοινωνίας και ειδικών καλωδίων. Τα προϊόντα μας συμμορφώνονται με τα διεθνή πρότυπα και δεσμευόμαστε να παρέχουμε αξιόπιστες λύσεις θωράκισης καλωδίων στους πελάτες μας.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Μαρτίου 2025