电缆的铠装和屏蔽层分别的作用是什么?
电缆的屏蔽层和铠装层各自承担不同的功能,共同保障电缆的安全、可靠运行。以下是它们的详细用途及作用机制:
一、电缆屏蔽层的作用
1. 电磁屏蔽与干扰抑制
在高压电缆中,导体表面电场集中易引发电晕放电。屏蔽层(通常为半导电材料)包裹导体,均匀电场分布,降低局部场强,避免绝缘层被击穿。
铜丝编织屏蔽层(覆盖率≥85%)可阻隔外部电磁波干扰(如无线电、电机噪声),保障信号传输质量(如RS485通信电缆),铝塑复合带屏蔽层抑制电缆自身电磁辐射,防止干扰邻近弱电设备(如监控线路)。
2. 电流通路与安全接地
当电缆绝缘故障时,屏蔽层可作为短路电流的临时通路,减少电弧能量,配合继电保护快速切除故障,屏蔽层通过接地线连接至大地,防止感应电压累积(如10kV电缆屏蔽层接地电阻要求≤4Ω)。
3. 结构示例
导体 → 导体屏蔽(半导电层) → 绝缘层 → 绝缘屏蔽(半导电层) → 金属屏蔽(铜带) → 外护套,双绞线 → 铝箔屏蔽(100%覆盖) → 镀锡铜网编织(≥65%覆盖率) → PVC护套。
二、电缆铠装层的作用
1. 机械保护
钢带铠装(如0.2mm厚镀锌钢带)可承受直埋时的土壤压力(≥20kN/m²),钢丝铠装(如Φ1.5mm钢丝)增强抗拉强度(如海底电缆需承受≥50kN拉力)。铠装层阻挡啮齿动物(如老鼠)啃咬,保护内部结构(尤其适用于农林、地下直埋场景)。
2. 环境适应性
非磁性不锈钢铠装(如304不锈钢)适用于化工厂等高腐蚀环境;铅护套+铠装用于水下电缆,防止水分渗透,工业设备频繁振动的场合(如矿山机械),铠装层吸收机械应力,防止绝缘磨损。
3. 接地与安全
铠装层可兼作接地线(需满足接地电阻要求),尤其在无法单独敷设接地线的场景(如移动设备供电电缆),雷电感应电流通过铠装层泄放,降低雷击损害风险(如架空电缆的钢绞线铠装)。
4. 结构示例
内护套 → 镀锌钢带(间隙≤5mm)绕包 → PVC外护套,内护套 → 镀锌钢丝(单层或双层)编织 → 聚乙烯防腐蚀外护套。
三、屏蔽层与铠装层的区别与选型
参数 | 屏蔽层 | 铠装层 |
---|---|---|
核心功能 | 电磁屏蔽、均匀电场、接地保护 | 机械防护、抗拉抗压、防生物破坏 |
典型材料 | 铜丝编织、铝箔、半导电材料 | 镀锌钢带、钢丝、不锈钢带 |
适用场景 | 高压输电、信号传输、精密仪器供电 | 直埋、水下、矿山、移动设备 |
接地要求 | 必须可靠接地(电阻≤4Ω) | 可选择性接地(兼作接地线时需满足电阻要求) |
成本影响 | 增加约10%~20%材料成本 | 增加约15%~30%材料成本 |
电缆屏蔽层与铠装层各司其职:屏蔽层是电缆的“电磁卫士”,保障信号纯净与电场安全;铠装层是电缆的“机械铠甲”,抵御外力冲击与环境侵蚀。
选型时需结合敷设环境、电磁干扰强度及成本预算,两者协同作用可大幅提升电缆系统可靠性