高压电力电缆的屏蔽层是电缆结构中至关重要的组成部分,其设计、安装和维护需特别注意以下方面,以确保电缆的安全可靠运行:
一、屏蔽层的作用
电场屏蔽:均匀分布电缆导体周围的电场,防止电场集中导致绝缘击穿。
电磁干扰(EMI)防护:减少外部电磁场对电缆信号的干扰,同时控制电缆自身产生的电磁辐射。
机械保护:提供额外的机械强度,防止电缆在敷设或运行中受损。
接地保护:为故障电流提供低阻抗路径,确保人员和设备安全。
二、屏蔽层类型及注意事项
1. 金属屏蔽层
材料:铜带、铜丝、铝带等。
注意事项:
搭接和焊接:金属屏蔽层应连续,搭接处需焊接或压接,确保电气连续性。
接地:屏蔽层须可靠接地,接地电阻应符合标准(如≤4Ω)。
防止电化学腐蚀:不同金属接触时需采取绝缘措施(如涂覆绝缘漆)。
2. 半导电屏蔽层
材料:交联聚乙烯(XLPE)中添加导电炭黑。
注意事项:
均匀性:屏蔽层应均匀覆盖绝缘层,无气泡、杂质或厚度不均。
热稳定性:确保屏蔽层在高温下不分解或迁移,影响绝缘性能。
3. 铜丝屏蔽
材料:镀锡铜丝或裸铜丝。
注意事项:
编织密度:应≥80%,确保屏蔽效果。
端部处理:铜丝应整齐排列,无毛刺,避免损伤绝缘层。
三、安装与敷设注意事项
弯曲半径:
电缆Z小弯曲半径应≥15倍电缆外径,避免屏蔽层断裂。
机械损伤:
敷设时避免拖拽、刮擦,防止屏蔽层破损。
环境因素:
避免在高温、潮湿或腐蚀性环境中敷设,必要时采取防护措施。
固定与支撑:
电缆应固定牢固,避免因振动导致屏蔽层松动。
四、运行与维护注意事项
接地电阻监测:
定期检测屏蔽层接地电阻,确保≤4Ω。
局部放电检测:
使用PD(局部放电)测试仪检测屏蔽层完整性,及时发现缺陷。
绝缘电阻测试:
定期测量绝缘电阻,评估屏蔽层对绝缘性能的影响。
外观检查:
检查电缆外护套是否有破损、变形,屏蔽层是否外露。
五、常见问题及处理
屏蔽层断裂:
原因:敷设不当、机械损伤。
处理:更换受损段电缆,或使用专用修复套管。
接地不良:
原因:接地线松动、腐蚀。
处理:紧固接地线,更换腐蚀部件。
屏蔽层电腐蚀:
原因:不同金属接触、接地电流过大。
处理:采用镀锡铜丝,或增加绝缘隔离层。
六、标准与规范
国际标准:IEC 60840、IEC 62067。
国家标准:GB/T 12706、GB 50217。
行业标准:DL/T 401等。
七、总结
高压电力电缆的屏蔽层是保障电缆安全运行的关键,需从设计、材料选择、安装、运行到维护全生命周期进行严格管理。关注屏蔽层的连续性、接地可靠性、机械完整性和环境适应性,定期检测并遵循相关标准,确保电缆系统长期稳定运行。