电流流过电缆的导体在其周围必然产生磁场。交变的电流就形成交变的磁场,电缆的交变磁场在邻近导体上也会产生相应的感应电压,对邻近导体产生一定的影响。
电缆一方面在外皮有一层接地的金属层,主要是用来防止电缆电场的作用,使电力线只存在于导电芯和接地层的绝缘介质内,使电缆的外面不存在电场和容性耦合;另一方面在电缆的表面,常有磁性材料作成的钢带或钢丝铠装,使电缆导体产生的磁场受到消除,起到去磁作用。
电缆的电磁屏蔽是电屏蔽与磁屏蔽的统称。改善电缆绝缘内电力线分布的措施称为电屏蔽。减小电缆磁场对外界影响的措施称为磁屏蔽。
电缆内的电屏蔽分为导体屏蔽和绝缘屏蔽二种。导体屏蔽也称作内屏蔽。紧靠电缆的导电线芯上包一层电阻率很低的薄层,如炭黑纸、炭黑布带,半导电挤压层或金属化纸等,以降低绞线表面凹凸不平所形成的局部集中场强,使导电芯表面光滑均匀,电力线密度分布整齐,达到提高电缆绝缘水平的要求。
绝缘屏蔽也称作外屏蔽。贴靠电缆线芯绝缘层外面,包一层电阻率很低的薄层,如炭黑纸、炭黑布带、半导电挤压层或金属化纸、薄金属带等。这些金属带和接地金属套之间有电气连接,因此外屏蔽处于地电位。在外屏蔽之外,不再存在电力线,即没有电场。因为外屏蔽和电缆绝缘层紧密相接,避免了绝缘层和接地金属套间存在气隙或油隙使绝缘强度降低的影响,从而达到提高电缆绝缘水平的要求。
电缆内的磁屏蔽通常有采用磁性材料、逆向磁通回流线和电缆换位等几种措施。磁性材料前面已经讲叙过,虽然它能集纳较多的磁力线,减小电缆磁场对外界的影响,但是它易造成磁滞损耗,影响电缆的输送容量,当达到磁饱和后,对外界也会产生一定影响,所以它适于35kv及以下电缆。逆向磁通回流线的措施。是当导体内有电流时,在三根单芯电缆的金属套上产生感应电压,一方面将三相金属套在电缆线路两侧相互连接,使金属套内的感应电压短路,在电缆内形成一个近似于逆向的磁通,它可削减对外界的磁通总和;另一方面沿电缆线路的间距敷设一根阻抗很低的接地线,配电室或变电所可利用接地网,该接地线称为回流线,当电缆线芯通过接地故障电流时,回流线上便有感应电压产生,因为回流线在其两端接地,感应电压转变为以大地为回路的逆向接地电流,抵消了大部分故障电流的磁通,从而起到良好的屏蔽效果。电缆换位的措施一般适用于单芯长距离线路。在三相单芯电缆线路长度的1/3处轮流更换其相对位置,可使其对外界受磁通感应形成的合成电压为零。它相似于电缆金属套的交叉互联,虽然更换电缆相对位置并不产生逆向磁通,但由于各相磁通所感应的各相电压相互抵消,从而起到磁屏蔽的效果。