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铜带屏蔽的截面积的计算
铜带屏蔽的结构规定的较为具体,如铜带的厚度、重叠率等具采用的是铜带宽度为35mm。截面计算方法根据有关文有两种:
(1)第1种按照IEC60949:
S=N·W·δ
式中:S--铜带截面mm2
N--铜带层数
W--铜带宽度mm
δ--铜带厚度mm
芯电缆的铜带截面为:1*35*0.12=4.2mm2,
三芯电缆的铜带截面为:3*35*0.10=10.5mm2
用此种方法计算铜带的屏蔽截面与搭盖率无关,与绝缘外径无关,与铜带宽度有关,与实际情况不符合。
(2)第2种按照环形截面计算:
S=π·(D+
N·δ)·N·δ/(1-K)
式中:S—铜带截面mm2
D—屏蔽前外径
δ—铜带厚度mm
用此种计算方法可以知道,铜带的屏蔽截面与搭盖率有关,与绝缘外径有关,与铜带宽度无关,与实际情况较为符合。考虑到铜带表面的氧化导致接触不良,铜带之间的焊接接头等因素,以上计算值乘以一个安全系数来计算承受的短路电流较为妥当。
2.2铜丝疏绕屏蔽的截面积计算
GB/T12706.3—2008附录G规定,26/35kV500mm2
及以上电缆,其金属屏蔽须采用疏绕铜丝+反向铜带或铜丝结构;另外,若用户对电缆接地故障电流有特殊要求时,亦采用该结构。
铜丝截面积的计算:S=n(πd2/4),n为疏绕铜丝根数,d为疏绕铜丝丝直径。
3屏蔽工艺
屏蔽工序在中压电缆生产过程中相对比较简,但是一些细节性的东西不注意的话也会对电缆质量造成不可挽回的严重后果。
3.1铜带屏蔽工艺
屏蔽所用的铜带是韧炼充分的软铜带,两边不允许有卷边或裂口等缺陷。铜带太硬会割破外半导电层,太软也容易发皱。绕包时,绕角度要调好,包带张力控制适当,避免张力过紧。因电缆通电时,绝缘会发热而有所膨胀,若铜带绕的太紧话,有可能造成铜带嵌入绝缘屏蔽,或绷断铜带。屏蔽机收线盘的两侧应用软质材料衬垫,否则,容易造成两侧铜带在本道或下道工序轧伤,严重时,破裂铜带会刺入外屏蔽乃至绝缘,造成击穿。铜带接头应采用点焊,不宜采用锡焊,更不能采用插接或胶带粘结或其他的一些等不规操作。
铜带搭盖绕包形式,在电缆运行时金属屏蔽层间由于其接触面产生氧化物,以及弯曲冷热变形后减少了接触压力,会造成接触电阻成倍增加,影响短路电流的容量和短路电流的导通。接触不良再加上热胀冷缩弯曲变形,将会直接损伤外半导电层。铜带金属屏蔽应与半导电层紧密接触,使之良好接地,但由于过热膨胀会导致铜带弓形膨胀变形以及半导电层损伤,所有的这些情况造成的不良接地均会使电缆局放性能下降。
如果铜带屏蔽层断裂或铜带接头处焊接不良导致断裂,则有可能从铜带屏蔽层非接地端流向接地端的充电电流会在铜带屏蔽层断裂处强行通过外半导电层流过,该处外半导电层发热,温度上升。此时温度会很高,使铜带屏蔽层断裂处的外半导电层急剧老化。如果上述状态持续继续发展,外半导电层的电阻进一步增大,在铜带屏蔽层断裂处,铜带屏蔽层非接地端与接地端之间产生的电位差的作用下,产生的放电现象进一步加速电缆从绝缘体表层开始老化。因此,在铜带屏蔽层断裂后,其断裂处电缆绝缘会在较短时间内产生老化,直至绝缘破坏。由此可见铜带屏蔽工艺在中压电缆生产过程中也是相当重要的。
3.2铜丝屏蔽工艺
若采用疏绕铜丝屏蔽结构,如果铜丝直接缠绕在外屏表面会很容易勒进去,严重时损伤到绝缘,导致电缆击穿,所以在挤出半导电外屏蔽层后绕包1~2层半导电尼龙带。
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