将电缆通电时引起的电磁场屏蔽在绝缘线芯内,以减少对外界产生的电磁干扰,金属屏蔽层也起到限制外界电磁场对内部产生的影响。
电站保护系统要求外金属屏蔽具有较好的防雷特性。
金属屏蔽层是中压(3.6/6kV∽26/35kV))交联聚乙烯绝缘电力电缆中不可缺少的结构,GB/T.2—2008和GB/T.3—2008第7部分规定所有电缆的绝缘线芯上应有金属屏蔽,可以在单根绝缘线芯上也可以在几根绝缘线芯上包覆金属屏蔽。
科学设计金属屏蔽的结构、准确计算屏蔽层所承受的短路电流并合理制定屏蔽层加工工艺,对确保交联电缆的质量乃至整个运行系统的安全具有至关重要的作用。
电力电缆屏蔽层的作用是什么?
电力电缆中的屏蔽层对于均匀导电线芯和绝缘场至关重要。
在6kV及以上的中高压电力电缆中,通常会设置导体屏蔽层和绝缘屏蔽层,而部分低压电缆则可能不设屏蔽层。
屏蔽层分为两种类型:半导体屏蔽和金属屏蔽。
半导体屏蔽层通常位于导电线芯的外表面及绝缘层的外表面,分别被称为内半导体屏蔽层和外半导体屏蔽层。
这种屏蔽层由电阻率低、厚度薄的半导体材料制成。
内半导体屏蔽层的作用是均匀线芯外表面电场,防止因导体表面不平整或绞合过程中产生的气隙而导致导体与绝缘材料之间发生局部放电现象。
外半导体屏蔽层则与绝缘层的外表面紧密结合,并与金属护套保持等电位,从而避免因电缆绝缘层表面的裂纹等问题导致的局部放电。
对于没有金属护套的中低压电力电缆,除了设置半导体屏蔽层之外,还需增加金属屏蔽层。
金属屏蔽层通常由铜带或铜丝绕包而成,主要功能是屏蔽电场,防止外部电磁干扰对电缆内部信号造成干扰。
金属屏蔽层具有良好的导电性能,能够有效抑制外部电磁场对电缆内信号的影响,确保信号传输的稳定性和可靠性。
同时,金属屏蔽层还能起到机械保护作用,增强电缆的整体结构强度,延长其使用寿命。
为了确保电缆的正常运行,屏蔽层的设计与制造必须严格遵循相关标准和规范。
通过合理选择屏蔽材料和结构形式,可以最大限度地提高电缆的抗干扰能力和可靠性,满足各种复杂应用环境的要求。
为什么金属对电磁波有屏蔽作用
金属对电磁波有屏蔽作用,主要是因为金属能够反射和阻止电磁波的传输。
金属是一种优良的导电材料,其内部的自由电子流动性非常强。
当电磁波接触到金属表面时,金属内的自由电子会与电磁波的电场相互作用,导致电磁波的电能被转化为金属的动能和热能。
这种相互作用使得电磁波在金属表面产生强烈的反射,阻止了电磁波进一步进入金属内部。
此外,金属对电磁波的屏蔽作用还与其电阻率有关。
电阻率较高的金属对电磁波的屏蔽效果更佳。
这是因为电阻率高的金属能够更有效地吸收电磁波的能量并将其转化为热能。
金属的这种吸收能力可以显著降低电磁波穿过屏蔽层进入目标区域的可能性。
屏蔽效能也与金属屏蔽层的厚度有关。
较厚的金属屏蔽层能够提供更好的屏蔽效果,因为它能反射和衰减更多的电磁波。
同时,如果金属屏蔽层是连续的、无缝隙的,则能更好地防止电磁波通过缝隙渗透进去。
通过合理设计金属屏蔽层,可以有效地阻止电磁波的传播路径,从而达到屏蔽的目的。
总的来说,金属的导电性、电阻率、厚度以及连续性等因素共同决定了其对电磁波的屏蔽效果。
在实际应用中,可以根据需要选择合适的金属材料、设计合适的屏蔽结构,以实现有效的电磁屏蔽。