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爱游戏最新官方网站登录:电缆的屏蔽_

来源:爱游戏最新官方网站登录    发布时间:2025-12-30 16:36:58

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  电缆屏蔽有非金属屏蔽和金属屏蔽两种形式。 采用哪一种屏蔽形式取 决于电缆的种类, 如电力电缆主要是为了屏蔽和均化电场, 承载短路 电流, 而通讯电缆则要屏蔽电磁场, 以消除线芯间和外部对电缆的干 扰。电力电缆的屏蔽同时具有非金属屏蔽和金属屏蔽形式, 具体取决 于电缆的电压等级和短路电流的大小等, 对于金属屏蔽部分还取决于 以及金属材料的导电性、热性能、结构和加工方式等,通讯电缆则多 为金属屏蔽。这里就电缆的屏蔽作用、结构和材料来了简单介绍。2.屏蔽的作用

  2.3热屏蔽 由于导体的导电性能比较好, 对流过其本身的电流有较小的电阻, 因 此导电率较高。 绝缘体的绝缘性能较高,对电流又较大的电阻, 电流 几乎不可能穿透绝缘体, 因此绝缘电阻率较高。 导电性能高的材料也 相对有较高的导热性能, 绝缘性能较高的材料必然有较高的热阻, 导 电性能的不同对热导的性能也不一样, 半导电材料的导电性能和导 热性能介于导体和绝缘体之间。 如果电力电缆发生短路, 导体流过大 的电流使其温度突然升高, 由于采用了内半导电屏蔽层, 就防止了过 高的温度直接作用到绝缘层上, 不致因热冲击而损伤绝缘层, 在这种 情况下, 内屏蔽层就起到了热屏蔽作用,也可以称为热缓冲层。 在绝 缘或半导电屏蔽表面上绕包或挤出一层金属屏蔽, 不但使圆形导体电 缆填充处无电场, 而且因为金属屏蔽散热效果好, 在意外短路的情况 下,能承受一定的短路电流,避免绝缘过热产生热击穿。

  2.4防护作用 对高分子材料, 因其内部和形成整个混合体的结构不同, 在一定条件 下水对材料都有一定的渗透率。 在不同敷设条件和特殊环境下, 为了 使电缆在设计的常规使用的寿命下安全运作, 就要采取对应的防护结构。金 属带或丝屏蔽主要是在发生短路的情况下, 在一段时间内承受一部分 短路电流,避免绝缘在过高的电流影响下产生热击穿。 前提是金属屏 蔽必须有牢靠的接地措施,电压电流的大小应满足设计的要求, 总之 不应产生过大的损耗。电力电缆的金属屏蔽的截面大小是根据电压的 大小来确定的,屏蔽的面积不能小于有关标准的规定,线路电压和屏 蔽截面的关系见表1。金属屏蔽的截面应尽量满足表1的要求,避免 产生不必要的经济损失。

  在电场和磁场的作用下, 电流对回路之间的不平衡而引起的电干扰和 磁干扰。干扰的产生可分为电感、 电容、电阻在回路产生相应的感抗、 容抗和阻抗,而产生相应的损耗。

  通信电缆的频率较高, 非常容易产生干扰, 电力电缆的频率较低,而 非常容易产生损耗。

  金属套屏蔽方式表面较其它屏蔽结构光滑, 对于高频、 低频都有较好 的屏蔽效果,承受的短路电流比较高。另外其防水能力尤为突出,这 决定于金属材料的防腐蚀性能和分子结构,铅或合金铅的密度较大, 防水效果最好。由潮湿环境或水下敷设的电缆、跨江、河、湖、海和 桥敷设是最好的防水结构, 铅或合金铅套的耐震动性也比较好, 在桥 梁上敷设是最佳的选择。

  导电线芯电场分垂直和相切两个方向的分量。 如没有半导电层, 对于 绕包类型的Biblioteka Baidu缘来说易产生移滑放电; 另外切向方向的场强使绝缘的 耐压降低10〜15倍,降低了绝缘强度和绝缘的效果。 多芯电缆填充处有电场。由于填充处绝缘材料的本身耐电强度较低, 因此使电缆的整体绝缘水平下降。半导电材料主要是由部分碳黑组 成,碳黑除有半导电的作用外也可以吸附气体杂质, 使相应面的绝缘 的长期电场强度降低, 避免电缆绝缘外表面发生游离, 提高电缆的使 用寿命。

  为了避免电场过于集中, 常采用半导电层结构改变电场的方向, 避免 绕包绝缘产生移滑放电, 使多芯电缆的填充处于无电场状态; 半导电 层中的炭黑可以吸附气体杂质。 屏蔽气泡不受电场作用, 对于绞合的 导体, 由于是由多根单线胶合而成, 表面单线突出的电场强度和凹进 部分相比可提高30%。

  2.2减少干扰 我们都知道电场和磁场是交互变化而存在的统一体, 变化的电场产生 变化的磁场影响周围媒质, 由此产生对其他载流回路产生干扰, 电磁 场的作用是电场和磁场产生干扰作用的总和。

  静磁屏蔽体的作用是使磁场限制与屏蔽内, 它是强磁材制成的。 由于 屏蔽体的磁导系数很高, 屏蔽体的磁阻很小, 因而干扰源产生的磁通 就大部分被限制于强磁屏蔽中,而只有少部分进入被屏蔽体的空间 (如图3所示)。屏蔽体的导磁系数和厚度越大,导磁效果越好,此 外屏蔽效果还与屏蔽体尺寸有关, 磁屏蔽体半径越大, 则屏蔽效果越 差。

  静电屏蔽体和静磁屏蔽体仅在低频是有效。 在频率增高后, 屏蔽体内 涡流作用加大,静磁屏蔽体就会转入电磁屏蔽体的工作状态。 为防止交变电磁场的作用, 需要采用电磁屏蔽体。 电磁波在屏蔽体表 面的反射现象以及屏蔽体金属厚度内的高频能量衰减是电磁屏蔽体 的作用基础。

  2.1均化电场 实心的导体相对表面比较光滑, 电场的分布比较均匀。 绞合的导电线 芯由于是有多根单线组成, 线芯表面各点电场分布不均匀, 单线半径 的大小和其表面场强的大小成反比关系, 这就产生多导丝效应。 导体 因加工产生的毛刺、粉屑,造成尖端放电,也需要导体屏蔽。为了使 导体表面的电场分布相对来说还是比较均匀,只有绕包带屏蔽和挤出屏蔽层, 才能均化电场消除这一些效应。

  对于不一样的电缆, 屏蔽的作用不一样。 电缆的屏蔽按照屏蔽的 原理可大致分为三种:静电屏蔽、静磁屏蔽、电磁屏蔽。 静电屏蔽的作用是使电场终于屏蔽体的金属表面上, 干扰和扰是 一个相对的统一体, 有电场势必要产生相对的磁场, 磁场的变化就有 电场的存在,减少磁场的干扰也就是将电场或磁场产生的电荷导入大 地。图1、图2是产生干扰和消除干扰的说明。静电场产生电场静电 屏蔽能产生的效果必要条件是接地,其效果的大小与接地的质量有 关。制造静电屏蔽体能够使用任何金属, 而且对于屏蔽体的厚度及导 电率均无任何要求。