环保屏蔽电缆屏蔽层通过材料选择、结构设计及严格测试,可有效承受电压应力,其耐电压应力率需结合具体标准与测试结果评估,核心指标包括转移阻抗、屏蔽效能及通过的电压试验类型与参数。以下是对其耐电压应力能力的详细分析:
一、耐电压应力的设计原理
电场均匀化:屏蔽层通过半导电材料或金属结构,将导体表面电场强度控制在安全范围内,避免局部电场畸变引发电晕放电或绝缘击穿,从而减少电压应力对电缆内部的影响。
屏蔽效能:屏蔽层的设计旨在提供高屏蔽效能,减少外部电磁干扰对电缆内部信号的影响,同时防止内部信号泄漏。屏蔽效能与屏蔽材料的电导率、磁导率以及屏蔽结构密切相关。
二、耐电压应力的技术特性
材料选择:
半导电材料:用于内、外屏蔽层,通过均匀电场分布减少局部放电,从而抑制电压应力。这些材料通常具有较低的电阻率和良好的导电性能。
金属材料:如铜、铝等,用于编织屏蔽层或金属箔屏蔽层,通过反射和吸收电磁波降低电压应力。金属材料的选择需考虑其导电性、耐腐蚀性和机械强度。
结构设计:
编织密度:金属丝网的屏蔽效能随编织密度的增加而增加。高编织密度有助于减少电磁泄漏,提高屏蔽层的耐电压应力能力。
双层或三层屏蔽:在恶劣电磁环境中,组合使用编织网和金属箔(如内层金属箔+外层编织网)或采用三层屏蔽结构(如两层编织屏蔽中间加一层箔状屏蔽),可显著提升屏蔽效能,降低电压应力风险。
转移阻抗:转移阻抗是衡量屏蔽层性能的重要指标之一。它反映了屏蔽层对电磁干扰的抑制能力。低转移阻抗意味着屏蔽层能更有效地阻止电磁干扰的传播,从而降低电压应力对电缆内部的影响。
三、耐电压应力的实际测试与标准
冲击电压试验:环保屏蔽电缆需通过严格的冲击电压试验,以验证其耐电压应力能力。例如,在95°C环境下,对电缆施加60kV正负极性冲击电压各10次,之后还需施加工频11kV电压持续15分钟,确保电缆在冲击后仍能保持稳定性能。
局部放电实验:局部放电是电压应力下电缆绝缘性能下降的重要指标。环保屏蔽电缆需满足1.5U₀(U₀为额定电压)下放电量不大于20pC的要求,以证明其在电压应力下不会产生过量的局部放电,从而避免绝缘损坏。
屏蔽效能测试:通过测试屏蔽层的屏蔽效能,可以评估其对电磁干扰的抑制能力。屏蔽效能越高,说明屏蔽层对电压应力的抵抗能力越强。
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