U žičanim i kabelskim proizvodima, zaštitne strukture podijeljene su u dva različita koncepta: elektromagnetsko oklopljavanje i oklopljavanje električnim poljem. Elektromagnetski oklopljavanje prvenstveno se koristi za sprječavanje smetnji visokofrekventnih signalnih kabela (kao što su RF kabeli i elektronički kabeli) u vanjskom okruženju ili za blokiranje smetnji vanjskih elektromagnetskih valova u kabelima koji prenose slabe struje (kao što su signalni i mjerni kabeli), kao i za smanjenje međusobnih smetnji između kabela. S druge strane, oklopljavanje električnim poljem dizajnirano je za uravnoteženje jakih električnih polja na površini vodiča ili izolacijskoj površini srednjenaponskih i visokonaponskih energetskih kabela.
1. Struktura i zahtjevi slojeva za zaštitu električnog polja
Zaštita energetskih kabela dijeli se na zaštitu vodiča, zaštitu izolacije i metalnu zaštitu. Prema relevantnim standardima, kabeli s nazivnim naponom većim od 0,6/1 kV trebaju imati metalni zaštitni sloj, koji se može nanijeti na pojedinačne izolirane jezgre ili na cijelu jezgru kabela. Za kabele s nazivnim naponom od najmanje 3,6/6 kV koji koriste XLPE (umreženi polietilen) izolaciju ili kabele s nazivnim naponom od najmanje 3,6/6 kV koji koriste tanku EPR (etilen propilen guma) izolaciju (ili debelu izolaciju s nazivnim naponom od najmanje 6/10 kV), potrebna je i unutarnja i vanjska poluvodička zaštitna struktura.
(1) Zaštita vodiča i zaštita izolacije
Zaštita vodiča (unutarnja poluvodička zaštita): Trebala bi biti nemetalna, sastojati se od ekstrudiranog poluvodičkog materijala ili kombinacije poluvodljive trake omotane oko vodiča, a zatim ekstrudiranog poluvodičkog materijala.
Izolacijski zaštitni sloj (vanjski poluvodljivi zaštitni sloj): Izravno se ekstrudira na vanjsku površinu svake izolirane jezgre i čvrsto je spojen s izolacijskim slojem ili se može odvojiti od njega.
Ekstrudirani unutarnji i vanjski poluvodički slojevi trebaju biti čvrsto spojeni s izolacijom, s glatkom površinom bez vidljivih tragova namotavanja vodiča, oštrih rubova, čestica, nagorenih dijelova ili ogrebotina. Otpornost prije i nakon starenja ne smije biti veća od 1000 Ω·m za zaštitni sloj vodiča i ne veća od 500 Ω·m za zaštitni sloj izolacije.
Unutarnji i vanjski poluvodljivi zaštitni materijali izrađuju se miješanjem odgovarajućih izolacijskih materijala (kao što su umreženi polietilen (XLPE) i etilen propilenska guma (EPR)) s aditivima poput ugljične čađi, sredstava protiv starenja i kopolimera etilen-vinil acetata. Čestice ugljične čađi trebaju biti ravnomjerno raspoređene u polimeru, bez aglomeracije ili slabe disperzije.
Debljina unutarnjeg i vanjskog poluvodljivog zaštitnog sloja povećava se s nazivnim naponom. Budući da je jakost električnog polja na izolacijskom sloju veća s unutarnje strane, a niža s vanjske strane, debljina poluvodljivih zaštitnih slojeva također bi trebala biti deblja s unutarnje strane, a tanja s vanjske strane. Za kabele nazivnog napona 6~10~35 kV, debljina unutarnjeg sloja obično se kreće od 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Metalna zaštita
Kabeli s nazivnim naponom većim od 0,6/1 kV trebaju imati metalni zaštitni sloj. Metalni zaštitni sloj trebao bi prekrivati vanjsku stranu svake izolirane jezgre ili jezgre kabela. Metalni oklop može se sastojati od jedne ili više metalnih traka, metalnih pletenica, koncentričnih slojeva metalnih žica ili kombinacije metalnih žica i traka.
U Europi i razvijenim zemljama, gdje se koriste dvokružni sustavi uzemljeni otporom i gdje su struje kratkog spoja veće, često se koristi zaštita bakrenom žicom. U Kini su češći jednokružni sustavi napajanja uzemljeni zavojnicom za suzbijanje luka, pa se obično koristi zaštita bakrenom trakom. Proizvođači kabela obrađuju kupljene tvrde bakrene trake rezanjem i žarenjem kako bi ih omekšali prije upotrebe. Meke bakrene trake moraju biti u skladu sa standardom GB/T11091-2005 „Bakrene trake za kabele“.
Zaštita od bakrene trake trebala bi se sastojati od jednog sloja preklopljene meke bakrene trake ili dva sloja meke bakrene trake omotane razmakom. Prosječna stopa preklapanja trebala bi biti 15% širine trake, s minimalnom stopom preklapanja od najmanje 5%. Nazivna debljina bakrene trake trebala bi biti najmanje 0,12 mm za jednožilne kabele i najmanje 0,10 mm za višežilne kabele. Minimalna debljina trebala bi biti najmanje 90% nazivne vrijednosti.
Zaštita od bakrene žice sastoji se od labavo namotanih mekih bakrenih žica, s površinom učvršćenom obrnuto omotanim bakrenim žicama ili trakama. Njen otpor treba biti u skladu sa standardom GB/T3956-2008 „Vodič kabela“, a njena nominalna površina poprečnog presjeka treba se odrediti na temelju kapaciteta struje kratkog spoja.
2. Funkcije zaštitnih slojeva i njihov odnos s nazivnim naponima
(1) Funkcije unutarnjeg i vanjskog poluvodljivog oklopa
Kabelski vodiči obično se sastoje od višestruko upletenih i zbijenih žica. Tijekom ekstruzije izolacije, lokalni razmaci, neravnine ili površinske nepravilnosti između površine vodiča i izolacijskog sloja mogu uzrokovati koncentraciju električnog polja, što dovodi do djelomičnog pražnjenja i stablastog pražnjenja, što smanjuje električne performanse. Ekstruzijom sloja poluvodičkog materijala (zaštite vodiča) između površine vodiča i izolacijskog sloja, on se može čvrsto vezati s izolacijom. Budući da je poluvodički sloj na istom potencijalu kao i vodič, bilo kakvi razmaci između njih neće iskusiti učinke električnog polja, čime se sprječava djelomično pražnjenje.
Slično tome, praznine između vanjske površine izolacije i metalnog plašta (ili metalnog oklopa) također mogu dovesti do djelomičnog pražnjenja, posebno pri višim naponima. Ekstrudiranjem sloja poluvodičkog materijala (izolacijski oklop) na vanjsku površinu izolacije, on stvara ekvipotencijalnu površinu s metalnim plaštom, eliminirajući učinke električnog polja unutar praznina i sprječavajući djelomično pražnjenje.
(2) Funkcije metalne zaštite
Funkcije metalnog oklopa uključuju: provođenje kapacitivnih struja u normalnim uvjetima, služenje kao put za struje kratkog spoja (kvara), ograničavanje električnog polja unutar izolacije (smanjenje elektromagnetskih smetnji vanjskom okruženju) i osiguravanje ujednačenih električnih polja (radijalnih električnih polja). U trofaznim četverožičnim sustavima, također djeluje kao neutralna linija, prenoseći neuravnotežene struje i osiguravajući radijalnu hidroizolaciju.
3. O OW kabelu
Kao vodeći dobavljač sirovina za žice i kabele, OW Cable nudi visokokvalitetni umreženi polietilen (XLPE), bakrene trake, bakrene žice i druge zaštitne materijale koji se široko koriste u proizvodnji energetskih kabela, komunikacijskih kabela i specijalnih kabela. Naši proizvodi u skladu su s međunarodnim standardima i predani smo pružanju pouzdanih rješenja za zaštitu kabela našim kupcima.
Vrijeme objave: 24. ožujka 2025.