电缆导体通过电流时周围就有电场、磁场。当电磁场达到一定强度时就可能对周围的金属构件或电子设备造成不利影响。为消除影响,人们采取了各种措施将电磁场屏蔽。屏蔽构件的屏蔽效应源于对电磁波的吸收衰减和反射衰减。对低频电磁波的屏蔽以吸收衰减为主;对高频电磁波的屏蔽以反射衰减为主。
屏蔽效应用屏蔽系数S表征。屏蔽系数S用场中某处屏蔽后的电场强度Ep或磁场强度Hp与该处屏蔽前的电场强度E或磁场强度H之比测算。屏蔽系数越小则屏蔽效果越好,即
Ep_Hps=D中=0~1EH~
电缆屏蔽结构有多种,如铜丝或钢丝编织、铜带绕包或纵包、铝塑复合带纵包、铅套或铝套、钢带或钢丝铠装等。一般来说,屏蔽体半径小、厚度大、层数多、材质复合交错,则屏蔽效果好。不同材质的屏蔽效应不同,如铜带屏蔽的反射衰减效应好,而钢带屏蔽的吸收衰减效应好
表4.13是几种屏蔽结构的屏蔽效应数据供参考。
电力电缆6kV及以上绝缘外均有金属屏蔽。其功能除屏蔽电场外,还有一个重要功能,就是泄漏短路电流。由于电缆接地方式不同,金属屏蔽结构也不同。电缆采用消弧线圈接地时,金属屏蔽多采用铜带绕包。电缆若采用小电阻接地,金属屏蔽多采用铜丝疏绕结构或金属套。
另外,10kV及以上电力电缆绝缘内外均有半导电屏蔽，其功能不再是屏蔽电场,而是均化电场,即使绝缘内的电场尽量趋于均匀，从而改善和提高绝缘效能,延长电缆使用寿命。半导电屏蔽料多为加有炭黑的聚烯烃,有交联型和非交联型,采用三层共挤工艺紧密均匀地附着在绝缘内外。
就屏蔽效果而言,导体屏蔽厚--点好;绝缘屏蔽薄--点、均匀一点好。使用半导电屏蔽材料有严格的技术条件,这里仅谈三点,即含水量、电阻率及杂质颗粒的规定数据。一般半导电屏材料的含水量应不大于1000ppm;超光滑屏蔽材料应不大于250ppm。导体屏蔽材料的体积电阻率应不大于1000Q.m;绝缘屏蔽料的体积电阻率应不大于500Q.m。超光滑屏蔽料的杂质颗粒有严格要求:大于200pm的颗粒应不多于15个/mi;大于500pm的颗粒应不多于1个/m。额定电压100kV及以上的电缆应采用超光滑屏蔽料。
