En productes de filferro i cable, les estructures de blindatge es divideixen en dos conceptes diferents: blindatge electromagnètic i blindatge de camp elèctric. El blindatge electromagnètic s'utilitza principalment per evitar que els cables de senyal d'alta freqüència (com ara cables de radiofreqüència i cables electrònics) causin interferències a l'entorn extern o per bloquejar les ones electromagnètiques externes que interfereixin amb els cables que transmeten corrents febles (com ara cables de senyal i mesura), així com per reduir la interferència mútua entre cables. El blindatge de camp elèctric, en canvi, està dissenyat per equilibrar els forts camps elèctrics a la superfície del conductor o a la superfície d'aïllament dels cables d'alimentació de mitjana i alta tensió.
1. Estructura i requisits de les capes de blindatge de camp elèctric
El blindatge dels cables d'alimentació es divideix en blindatge de conductors, blindatge d'aïllament i blindatge metàl·lic. Segons les normes pertinents, els cables amb una tensió nominal superior a 0,6/1 kV han de tenir una capa de blindatge metàl·lic, que es pot aplicar a nuclis aïllats individuals o a tot el nucli del cable. Per a cables amb una tensió nominal d'almenys 3,6/6 kV que utilitzen aïllament XLPE (polietilè reticulat), o cables amb una tensió nominal d'almenys 3,6/6 kV que utilitzen aïllament prim d'EPR (cautxú d'etilè propilè) (o aïllament gruixut amb una tensió nominal d'almenys 6/10 kV), també es requereix una estructura de blindatge semiconductora interna i externa.
(1) Blindatge de conductors i blindatge d'aïllament
Blindatge del conductor (blindatge semiconductor intern): Ha de ser no metàl·lic, consistent en material semiconductor extrudit o una combinació de cinta semiconductora embolicada al voltant del conductor seguida de material semiconductor extrudit.
Blindatge d'aïllament (blindatge semiconductor exterior): s'extrudeix directament sobre la superfície exterior de cada nucli aïllat i està fermament unit o es pot desprendre de la capa d'aïllament.
Les capes semiconductores interiors i exteriors extruïdes han d'estar fermament unides a l'aïllament, amb una interfície llisa sense marques de filaments visibles del conductor, vores afilades, partícules, cremades o ratllades. La resistivitat abans i després de l'envelliment no ha de ser superior a 1000 Ω·m per a la capa de blindatge del conductor i no superior a 500 Ω·m per a la capa de blindatge de l'aïllament.
Els materials de blindatge semiconductors interiors i exteriors es fabriquen barrejant materials aïllants corresponents (com ara polietilè reticulat (XLPE) i cautxú d'etilè propilè (EPR)) amb additius com el negre de carboni, agents antienvelliment i copolímer d'etilè-acetat de vinil. Les partícules de negre de carboni han d'estar distribuïdes uniformement en el polímer, sense aglomeració ni mala dispersió.
El gruix de les capes de blindatge semiconductores interiors i exteriors augmenta amb la tensió nominal. Com que la intensitat del camp elèctric a la capa d'aïllament és més alta a l'interior i més baixa a l'exterior, el gruix de les capes de blindatge semiconductores també hauria de ser més gruixut a l'interior i més prim a l'exterior. Per a cables amb una tensió nominal de 6~10~35 kV, el gruix de la capa interior sol oscil·lar entre 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Blindatge metàl·lic
Els cables amb una tensió nominal superior a 0,6/1 kV han de tenir una capa de blindatge metàl·lic. La capa de blindatge metàl·lic ha de cobrir l'exterior de cada nucli aïllat o del nucli del cable. El blindatge metàl·lic pot consistir en una o més cintes metàl·liques, trenes metàl·liques, capes concèntriques de cables metàl·lics o una combinació de cables i cintes metàl·liques.
A Europa i als països desenvolupats, on s'utilitzen sistemes de doble circuit amb connexió a terra per resistència i els corrents de curtcircuit són més elevats, sovint s'utilitza el blindatge de cable de coure. A la Xina, els sistemes d'alimentació de circuit únic amb connexió a terra per bobina de supressió d'arc són més comuns, per la qual cosa normalment s'utilitza el blindatge de cinta de coure. Els fabricants de cables processen les cintes de coure dures comprades tallant-les i recuit-les per estovar-les abans del seu ús. Les cintes de coure tou han de complir amb la norma GB/T11091-2005 "Cintes de coure per a cables".
El blindatge de cinta de coure ha de consistir en una capa de cinta de coure tou superposada o dues capes de cinta de coure tou embolicada amb espais. La taxa de superposició mitjana ha de ser del 15% de l'amplada de la cinta, amb una taxa de superposició mínima no inferior al 5%. El gruix nominal de la cinta de coure no ha de ser inferior a 0,12 mm per a cables unipolars i no inferior a 0,10 mm per a cables multipolars. El gruix mínim no ha de ser inferior al 90% del valor nominal.
El blindatge de cable de coure consisteix en cables de coure tous enrotllats de manera laxa, amb la superfície fixada per cables o cintes de coure enrotllades a l'inrevés. La seva resistència ha de complir amb la norma GB/T3956-2008 "Conductors de cables", i la seva àrea de secció transversal nominal s'ha de determinar en funció de la capacitat de corrent de fallada.
2. Funcions de les capes de blindatge i la seva relació amb les tensions nominals
(1) Funcions del blindatge semiconductor interior i exterior
Els conductors de cable solen estar formats per múltiples cables trenats i compactats. Durant l'extrusió de l'aïllament, els espais locals, les rebaves o les irregularitats superficials entre la superfície del conductor i la capa d'aïllament poden causar concentració del camp elèctric, donant lloc a una descàrrega parcial i una descàrrega per arboricultura, que degraden el rendiment elèctric. En extrudir una capa de material semiconductor (blindatge del conductor) entre la superfície del conductor i la capa d'aïllament, aquesta es pot unir fermament amb l'aïllament. Com que la capa semiconductora té el mateix potencial que el conductor, els espais entre ells no experimentaran efectes de camp elèctric, cosa que evitarà la descàrrega parcial.
De la mateixa manera, els espais entre la superfície d'aïllament exterior i la funda metàl·lica (o el blindatge metàl·lic) també poden provocar una descàrrega parcial, especialment a tensions nominals més altes. En extrudir una capa de material semiconductor (blindatge aïllant) sobre la superfície d'aïllament exterior, es forma una superfície equipotencial amb la funda metàl·lica, eliminant els efectes del camp elèctric dins dels espais i evitant la descàrrega parcial.
(2) Funcions del blindatge metàl·lic
Les funcions del blindatge metàl·lic inclouen: conduir corrents capacitius en condicions normals, servir com a camí per a corrents de curtcircuit (falla), confinar el camp elèctric dins de l'aïllament (reduint la interferència electromagnètica a l'entorn extern) i garantir camps elèctrics uniformes (camps elèctrics radials). En sistemes trifàsics de quatre fils, també actua com a línia neutra, transportant corrents desequilibrats i proporciona impermeabilització radial.
3. Sobre OW Cable
Com a proveïdor líder de matèries primeres per a filferros i cables, OW Cable ofereix polietilè reticulat (XLPE) d'alta qualitat, cintes de coure, cables de coure i altres materials de blindatge àmpliament utilitzats en la fabricació de cables d'alimentació, cables de comunicació i cables especials. Els nostres productes compleixen amb els estàndards internacionals i ens comprometem a oferir solucions fiables de blindatge de cables als nostres clients.
Data de publicació: 24 de març de 2025