[科普中国]-绝缘屏蔽

贴靠电缆芯线绝缘层外面包的一层电阻率很低的薄层。分为内屏蔽和外屏蔽。

简介贴靠电缆芯线绝缘层外面包的一层电阻率很低的薄层。电网规模不断扩大,城市配电网电缆的长度已经逐渐超过了架空线路的长度,这就对电缆线路供电的安全性和可靠性提出了更高的要求。在电缆线路的运行过程中发现,经常会出现电缆端部金属护套和屏蔽层断开位置绝缘被击穿而引发事故的情况。1

材质绝缘材料主要有PET、PC、Kapton、玛拉胶带、石墨尼龙、绝缘纸、绝缘胶带、硫化快巴纸板、特氟龙、牛皮纸、牛皮纸胶带、美纹纸胶带等。

内部结构在屏蔽电缆内，导线和屏蔽层之间的等电位面是同心的圆柱面，电压分配按照简单的对数规律变化，而静电场则全部被封闭在绝缘层内。电力线和应力是均匀的，并且是放射的，和等电位面电线电缆生产厂家成直角相交，消除了绝缘中或在绝缘表面上的切线应力或纵向应力。非屏蔽系统的等电位面是圆柱面，但不和导线同心，以许多不同的电位与电缆表面相交，对于运行高系统的非屏蔽电缆，在电缆的各点上，对地切向漏电应力，可能是在干燥场所电缆终端的漏电距离正常推荐值的好几倍。在这种情况下，表面的漏电痕迹、燃烧和对地的破坏性放电都可能发生。但是，在国家电气法规中所描述的正确设计的非屏蔽电缆限制了可达到的表面能量，这种表面能量是来自上述这些作用，它可能会影响电缆的正常使用。把电场封闭在电缆内部；平衡绝缘内部的电压梯度，使表面放电减至最小；避免感应电势以更好地减少电击的危险。非屏蔽电缆与接地平面之间的电压分配，假定从电气性能来说，空批发电线电缆气和绝缘物是一样的，在接地平面以上的电缆就处于均匀的介电质中，因而允许用简单的图来说明与电缆有关的电压分配和电场的情况。

内屏蔽和外屏蔽对于运行电压在1kV以下的电缆，一般采用非屏蔽的结构，用导电或半导电层把电缆的电场封闭在包围着导线的绝缘层中。导电或半导电层紧紧地贴合在绝缘的内表面和外表面上。换句话说，外屏蔽把电场封闭在导线和屏蔽层之间。内屏蔽或绞合应力消除层是处在导线的电位或接近导线的电位，外屏蔽或绝缘屏蔽是为传输电容电流而设计的，在许多情况下还用来传输故障电流。屏蔽层的导电率是由连同半导电层所采用的金属带或线的截面积和电阻率所决定的。在绝缘内表面和外表面的应力控制层，由于是紧贴着绝缘表面的光滑表面，从而减少应力集中并使间隙减到最小。在电力电缆厂家这种间隙中，空气的电离可能会使某些绝缘材料逐渐损坏，直到最后完全破坏为止。

用途控制电缆应避免同时受绝缘损坏、机械性损伤、着火或电气干扰等影响不能正常工作。双重化保护的电流、电压以及直流电源和跳闸控制回路等需增强可靠性的系统，应采用各自独立的控制电缆。下列情况的回路，相互间不宜合用同一根控制电缆：弱电信号、控制回路与强电信号、控制回路；低电平信号与高电平信号回路；交流断路器分相操作的各相弱电控制回路。同一电缆缆芯之间距离较小，耦合性、电磁感应强，较电缆相互间的干扰大。某电厂电脑监测系统模拟量低电平信号线与变送器电源线公用一根四芯电缆，引起信号线产生约70V的共模干扰电压，对以毫伏计的低电平信号回路，显然影响正常工作。

对10kV 以上的电缆则需要将其屏蔽以符合国家电气法规的规定。在1～10kV的范围内， 允许使用屏蔽电缆和非屏蔽电缆，只要其结构能满足国标的要求。由于屏蔽电缆的价格一般都比非屏蔽电缆贵，同时也由于制作屏蔽电缆的终端头需要更加小心和要求留有更大的空间，所以，在1～10kV范围内，一直广泛地使用非屏蔽电缆， 非屏蔽电缆也大量用于10kV电压级。但是直接埋于地下的或在电缆表面可能积集大量导电材料(盐、烟灰、导电的穿管用润滑膏)的地方可指定使用屏蔽电缆。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学