電纜的鎧裝和屏蔽層分別的作用是什么?
電纜的屏蔽層和鎧裝層各自承擔不同的功能,共同保障電纜的安全、可靠運行。以下是它們的詳細用途及作用機制:
一、電纜屏蔽層的作用
1. 電磁屏蔽與干擾抑制
在高壓電纜中,導體表面電場集中易引發電暈放電。屏蔽層(通常為半導電材料)包裹導體,均勻電場分布,降低局部場強,避免絕緣層被擊穿。
銅絲編織屏蔽層(覆蓋率≥85%)可阻隔外部電磁波干擾(如無線電、電機噪聲),保障信號傳輸質量(如RS485通信電纜),鋁塑復合帶屏蔽層抑制電纜自身電磁輻射,防止干擾鄰近弱電設備(如監控線路)。
2. 電流通路與安全接地
當電纜絕緣故障時,屏蔽層可作為短路電流的臨時通路,減少電弧能量,配合繼電保護快速切除故障,屏蔽層通過接地線連接至大地,防止感應電壓累積(如10kV電纜屏蔽層接地電阻要求≤4Ω)。
3. 結構示例
導體 → 導體屏蔽(半導電層) → 絕緣層 → 絕緣屏蔽(半導電層) → 金屬屏蔽(銅帶) → 外護套,雙絞線 → 鋁箔屏蔽(100%覆蓋) → 鍍錫銅網編織(≥65%覆蓋率) → PVC護套。
二、電纜鎧裝層的作用
1. 機械保護
鋼帶鎧裝(如0.2mm厚鍍鋅鋼帶)可承受直埋時的土壤壓力(≥20kN/m2),鋼絲鎧裝(如Φ1.5mm鋼絲)增強抗拉強度(如海底電纜需承受≥50kN拉力)。鎧裝層阻擋嚙齒動物(如老鼠)啃咬,保護內部結構(尤其適用于農林、地下直埋場景)。
2. 環境適應性
非磁性不銹鋼鎧裝(如304不銹鋼)適用于化工廠等高腐蝕環境;鉛護套+鎧裝用于水下電纜,防止水分滲透,工業設備頻繁振動的場合(如礦山機械),鎧裝層吸收機械應力,防止絕緣磨損。
3. 接地與安全
鎧裝層可兼作接地線(需滿足接地電阻要求),尤其在無法單獨敷設接地線的場景(如移動設備供電電纜),雷電感應電流通過鎧裝層泄放,降低雷擊損害風險(如架空電纜的鋼絞線鎧裝)。
4. 結構示例
內護套 → 鍍鋅鋼帶(間隙≤5mm)繞包 → PVC外護套,內護套 → 鍍鋅鋼絲(單層或雙層)編織 → 聚乙烯防腐蝕外護套。
三、屏蔽層與鎧裝層的區別與選型
參數 | 屏蔽層 | 鎧裝層 |
---|---|---|
核心功能 | 電磁屏蔽、均勻電場、接地保護 | 機械防護、抗拉抗壓、防生物破壞 |
典型材料 | 銅絲編織、鋁箔、半導電材料 | 鍍鋅鋼帶、鋼絲、不銹鋼帶 |
適用場景 | 高壓輸電、信號傳輸、精密儀器供電 | 直埋、水下、礦山、移動設備 |
接地要求 | 必須可靠接地(電阻≤4Ω) | 可選擇性接地(兼作接地線時需滿足電阻要求) |
成本影響 | 增加約10%~20%材料成本 | 增加約15%~30%材料成本 |
電纜屏蔽層與鎧裝層各司其職:屏蔽層是電纜的“電磁衛士”,保障信號純凈與電場安全;鎧裝層是電纜的“機械鎧甲”,抵御外力沖擊與環境侵蝕。
選型時需結合敷設環境、電磁干擾強度及成本預算,兩者協同作用可大幅提升電纜系統可靠性