Pri žičnih in kabelskih izdelkih so zaščitne strukture razdeljene na dva različna koncepta: elektromagnetno zaščito in zaščito električnega polja. Elektromagnetna zaščita se uporablja predvsem za preprečevanje motenj visokofrekvenčnih signalnih kablov (kot so RF kabli in elektronski kabli) v zunanjem okolju ali za blokiranje motenj zunanjih elektromagnetnih valov v kablih, ki prenašajo šibke tokove (kot so signalni in merilni kabli), ter za zmanjšanje medsebojnih motenj med kabli. Zaščita električnega polja pa je zasnovana tako, da uravnava močna električna polja na površini prevodnika ali izolacijski površini srednje- in visokonapetostnih energetskih kablov.
1. Struktura in zahteve za plasti za zaščito električnega polja
Zaščita energetskih kablov se deli na zaščito vodnikov, zaščito izolacije in kovinsko zaščito. V skladu z ustreznimi standardi morajo imeti kabli z nazivno napetostjo nad 0,6/1 kV kovinsko zaščitno plast, ki se lahko nanese na posamezna izolirana jedra ali na celotno jedro kabla. Za kable z nazivno napetostjo najmanj 3,6/6 kV z izolacijo iz XLPE (zamreženi polietilen) ali kable z nazivno napetostjo najmanj 3,6/6 kV s tanko izolacijo iz EPR (etilen propilen kavčuka) (ali debelo izolacijo z nazivno napetostjo najmanj 6/10 kV) je potrebna tudi notranja in zunanja polprevodniška zaščitna struktura.
(1) Zaščita vodnikov in izolacijska zaščita
Zaščita prevodnika (notranja polprevodniška zaščita): Ta mora biti nekovinska, sestavljena iz ekstrudiranega polprevodniškega materiala ali kombinacije polprevodniškega traku, ovitega okoli prevodnika, ki mu sledi ekstrudirani polprevodniški material.
Izolacijska zaščita (zunanja polprevodniška zaščita): Ta je neposredno ekstrudirana na zunanjo površino vsakega izoliranega jedra in je tesno povezana z izolacijsko plastjo ali pa jo je mogoče odluščiti od nje.
Ekstrudirana notranja in zunanja polprevodna plast morata biti tesno spojeni z izolacijo, z gladko površino brez opaznih sledi sukanja vodnikov, ostrih robov, delcev, ožganih delov ali prask. Upornost pred in po staranju ne sme presegati 1000 Ω·m za zaščitno plast vodnika in ne več kot 500 Ω·m za zaščitno plast izolacije.
Notranji in zunanji polprevodniški zaščitni materiali so izdelani z mešanjem ustreznih izolacijskih materialov (kot sta zamreženi polietilen (XLPE) in etilen propilenski kavčuk (EPR)) z dodatki, kot so saje, sredstva proti staranju in kopolimer etilen-vinil acetata. Delci saj morajo biti enakomerno porazdeljeni v polimeru, brez aglomeracije ali slabe disperzije.
Debelina notranje in zunanje polprevodniške zaščitne plasti se povečuje z nazivno napetostjo. Ker je jakost električnega polja na izolacijski plasti višja na notranji strani in nižja na zunanji strani, mora biti debelina polprevodniške zaščitne plasti tudi na notranji strani debelejša in na zunanji strani tanjša. Pri kablih z nazivno napetostjo 6~10~35 kV se debelina notranje plasti običajno giblje med 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Kovinska zaščita
Kabli z nazivno napetostjo nad 0,6/1 kV morajo imeti kovinsko zaščitno plast. Kovinska zaščitna plast mora pokrivati zunanjost vsakega izoliranega jedra ali kabelskega jedra. Kovinska zaščita je lahko sestavljena iz enega ali več kovinskih trakov, kovinskih pletenic, koncentričnih plasti kovinskih žic ali kombinacije kovinskih žic in trakov.
V Evropi in razvitih državah, kjer se uporabljajo dvokrožno ozemljeni sistemi z uporovno ozemljitvijo in so kratkostični tokovi višji, se pogosto uporablja zaščita z bakreno žico. Na Kitajskem so pogostejši enokrožno ozemljeni sistemi napajanja z zadušitvenim tuljavom, zato se običajno uporablja zaščita z bakrenim trakom. Proizvajalci kablov kupljene trde bakrene trakove pred uporabo predelajo z rezanjem in žarjenjem, da se zmehčajo. Mehki bakreni trakovi morajo biti skladni s standardom GB/T11091-2005 "Bakreni trakovi za kable".
Zaščita z bakrenim trakom mora biti sestavljena iz ene plasti prekrivajočega se mehkega bakrenega traku ali dveh plasti mehkega bakrenega traku, ovitega z režo. Povprečna stopnja prekrivanja mora biti 15 % širine traku, minimalna stopnja prekrivanja pa ne sme biti manjša od 5 %. Nazivna debelina bakrenega traku ne sme biti manjša od 0,12 mm za enožilne kable in ne manjša od 0,10 mm za večježilne kable. Najmanjša debelina ne sme biti manjša od 90 % nazivne vrednosti.
Bakrena žična zaščita je sestavljena iz ohlapno navitih mehkih bakrenih žic, katerih površina je pritrjena z obrnjeno navitimi bakrenimi žicami ali trakovi. Njena upornost mora biti v skladu s standardom GB/T3956-2008 "Vodniki kablov", nazivni prečni prerez pa mora biti določen na podlagi kapacitete kratkostičnega toka.
2. Funkcije zaščitnih plasti in njihova povezava z nazivno napetostjo
(1) Funkcije notranjega in zunanjega polprevodniškega ščita
Kabelski vodniki so običajno sestavljeni iz več žic, prepletenih in stisnjenih. Med ekstruzijo izolacije lahko lokalne reže, zareze ali površinske nepravilnosti med površino vodnika in izolacijsko plastjo povzročijo koncentracijo električnega polja, kar vodi do delnega praznjenja in drevesnega praznjenja, kar poslabša električne lastnosti. Z ekstrudiranjem plasti polprevodniškega materiala (zaščita vodnika) med površino vodnika in izolacijsko plastjo se lahko ta tesno poveže z izolacijo. Ker ima polprevodniška plast enak potencial kot vodnik, morebitne reže med njimi ne bodo izpostavljene učinkom električnega polja, kar preprečuje delno praznjenje.
Podobno lahko tudi reže med zunanjo izolacijsko površino in kovinskim plaščem (ali kovinsko zaščito) povzročijo delno praznjenje, zlasti pri višjih napetostih. Z iztiskanjem plasti polprevodnega materiala (izolacijske zaščite) na zunanjo izolacijsko površino se s kovinskim plaščem tvori izenačujoča površina, ki odpravlja učinke električnega polja znotraj rež in preprečuje delno praznjenje.
(2) Funkcije kovinske zaščite
Funkcije kovinske zaščite vključujejo: prevajanje kapacitivnih tokov v normalnih pogojih, delovanje kot pot za kratkostične (napačne) tokove, omejevanje električnega polja znotraj izolacije (zmanjševanje elektromagnetnih motenj v zunanje okolje) in zagotavljanje enakomernih električnih polj (radialnih električnih polj). V trifaznih štirižičnih sistemih deluje tudi kot nevtralna linija, ki prenaša neuravnotežene tokove, in zagotavlja radialno hidroizolacijo.
3. O kablu OW
Kot vodilni dobavitelj surovin za žice in kable, OW Cable ponuja visokokakovosten zamreženi polietilen (XLPE), bakrene trakove, bakrene žice in druge zaščitne materiale, ki se pogosto uporabljajo pri izdelavi energetskih kablov, komunikacijskih kablov in posebnih kablov. Naši izdelki so skladni z mednarodnimi standardi in zavezani smo k zagotavljanju zanesljivih rešitev za zaščito kablov našim strankam.
Čas objave: 24. marec 2025