U drátových a kabelových produktů se stínící struktury dělí na dva odlišné koncepty: elektromagnetické stínění a stínění elektrického pole. Elektromagnetické stínění se používá především k zabránění rušení vnějšího prostředí signálními kabely s vysokou frekvencí (jako jsou VF kabely a elektronické kabely) nebo k blokování rušení kabelů přenášejících slabé proudy (jako jsou signální a měřicí kabely) vnějšími elektromagnetickými vlnami a také ke snížení vzájemného rušení mezi kabely. Stínění elektrického pole je naproti tomu navrženo tak, aby vyvažovalo silná elektrická pole na povrchu vodiče nebo na izolačním povrchu středněnapěťových a vysokonapěťových silových kabelů.
1. Struktura a požadavky na vrstvy stínění elektrického pole
Stínění silových kabelů se dělí na stínění vodičů, stínění izolací a kovové stínění. Podle příslušných norem by kabely se jmenovitým napětím vyšším než 0,6/1 kV měly mít kovovou stínící vrstvu, která může být aplikována na jednotlivé izolované žíly nebo na celé jádro kabelu. U kabelů se jmenovitým napětím alespoň 3,6/6 kV s izolací z XLPE (zesítěný polyethylen) nebo u kabelů se jmenovitým napětím alespoň 3,6/6 kV s tenkou izolací z EPR (ethylenpropylenový kaučuk) (nebo silnou izolací se jmenovitým napětím alespoň 6/10 kV) je také vyžadována vnitřní a vnější polovodivá stínící struktura.
(1) Stínění vodičů a stínění izolace
Stínění vodiče (vnitřní polovodivé stínění): Mělo by být nekovové, sestávat z extrudovaného polovodivého materiálu nebo kombinace polovodivé pásky omotané kolem vodiče a následně extrudovaného polovodivého materiálu.
Izolační stínění (vnější polovodivé stínění): Toto stínění je přímo vytlačováno na vnější povrch každého izolovaného jádra a je pevně spojeno s izolační vrstvou nebo z ní lze odloupnout.
Extrudovaná vnitřní a vnější polovodivá vrstva by měla být pevně spojena s izolací s hladkým rozhraním bez viditelných stop po splétání vodičů, ostrých hran, částic, připálení nebo škrábanců. Měrný odpor před a po stárnutí by neměl být větší než 1000 Ω·m pro stínící vrstvu vodiče a ne více než 500 Ω·m pro stínící vrstvu izolace.
Vnitřní a vnější polovodivé stínící materiály se vyrábějí smícháním odpovídajících izolačních materiálů (jako je zesítěný polyethylen (XLPE) a ethylenpropylenový kaučuk (EPR)) s přísadami, jako jsou saze, látky proti stárnutí a kopolymer ethylen-vinylacetátu. Částice sazí by měly být v polymeru rovnoměrně rozloženy, bez aglomerace nebo špatné disperze.
Tloušťka vnitřní a vnější polovodivé stínící vrstvy se zvyšuje s jmenovitým napětím. Protože intenzita elektrického pole na izolační vrstvě je vyšší na vnitřní straně a nižší na vnější straně, měla by být tloušťka polovodivých stínící vrstvy také silnější na vnitřní straně a tenčí na vnější straně. U kabelů s jmenovitým napětím 6~10~35 kV se tloušťka vnitřní vrstvy obvykle pohybuje v rozmezí 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Kovové stínění
Kabely se jmenovitým napětím vyšším než 0,6/1 kV by měly mít kovovou stínící vrstvu. Kovová stínící vrstva by měla pokrývat vnější stranu každé izolované žíly nebo jádra kabelu. Kovové stínění může sestávat z jedné nebo více kovových pásek, kovových opletení, soustředných vrstev kovových drátů nebo kombinace kovových drátů a pásek.
V Evropě a rozvinutých zemích, kde se používají odporově uzemněné dvouokruhové systémy a kde jsou zkratové proudy vyšší, se často používá stínění měděným drátem. V Číně jsou běžnější jednookruhové napájecí systémy uzemněné cívkou s tlumičem oblouku, proto se obvykle používá stínění měděnými páskami. Výrobci kabelů zpracovávají zakoupené tvrdé měděné pásky řezáním a žíháním, aby se před použitím změkčily. Měkké měděné pásky musí splňovat normu GB/T11091-2005 „Měděné pásky pro kabely“.
Stínění měděnou páskou by mělo sestávat z jedné vrstvy překrývající se měkké měděné pásky nebo dvou vrstev měkké měděné pásky omotané mezerou. Průměrná míra překrytí by měla být 15 % šířky pásky s minimální mírou překrytí nejméně 5 %. Jmenovitá tloušťka měděné pásky by měla být nejméně 0,12 mm u jednožilových kabelů a nejméně 0,10 mm u vícežilových kabelů. Minimální tloušťka by měla být nejméně 90 % jmenovité hodnoty.
Stínění z měděných drátů se skládá z volně vinutých měkkých měděných drátů, jejichž povrch je zajištěn obráceně ovinutými měděnými dráty nebo páskami. Jeho odpor by měl splňovat normu GB/T3956-2008 „Vodiče kabelů“ a jeho jmenovitý průřez by měl být určen na základě kapacity poruchového proudu.
2. Funkce stínící vrstvy a jejich vztah k jmenovitým napětím
(1) Funkce vnitřního a vnějšího polovodivého stínění
Kabelové vodiče se obvykle skládají z více splétaných a zhutněných drátů. Během extruze izolace mohou lokální mezery, otřepy nebo povrchové nerovnosti mezi povrchem vodiče a izolační vrstvou způsobit koncentraci elektrického pole, což vede k částečnému výboji a stromovému výboji, což snižuje elektrický výkon. Extruzí vrstvy polovodivého materiálu (stínění vodiče) mezi povrch vodiče a izolační vrstvu se může vodič pevně spojit s izolací. Protože polovodivá vrstva má stejný potenciál jako vodič, žádné mezery mezi nimi nebudou vystaveny účinkům elektrického pole, čímž se zabrání částečnému výboji.
Podobně mohou mezery mezi vnějším izolačním povrchem a kovovým pláštěm (nebo kovovým stíněním) vést k částečnému výboji, zejména při vyšších jmenovitých napětích. Vytlačením vrstvy polovodivého materiálu (izolačního stínění) na vnější izolační povrch se vytvoří ekvipotenciální povrch s kovovým pláštěm, čímž se eliminují účinky elektrického pole v mezerách a zabrání se částečnému výboji.
(2) Funkce kovového stínění
Funkce kovového stínění zahrnují: vedení kapacitních proudů za normálních podmínek, slouží jako cesta pro zkratové (poruchové) proudy, omezuje elektrické pole v izolaci (snižuje elektromagnetické rušení vnějšího prostředí) a zajišťuje rovnoměrné elektrické pole (radiální elektrická pole). V třífázových čtyřvodičových systémech funguje také jako neutrální vodič, který vede nevyvážené proudy, a poskytuje radiální hydroizolaci.
3. O kabelu OW
Jako přední dodavatel surovin pro dráty a kabely nabízí společnost OW Cable vysoce kvalitní zesítěný polyethylen (XLPE), měděné pásky, měděné dráty a další stínící materiály široce používané při výrobě silových kabelů, komunikačních kabelů a speciálních kabelů. Naše produkty splňují mezinárodní normy a my se zavázali poskytovat našim zákazníkům spolehlivá řešení stínění kabelů.
Čas zveřejnění: 24. března 2025