Типы экранов кабелей среднего напряжения определить, как кабель среднего напряжения управляет электрическим полем вокруг его изоляции и как кабель обеспечивает металлический путь для зарядного тока, ток замыкания на землю, и заземление системы. Практичная конструкция кабеля среднего напряжения, на экране нет декоративного медного слоя. Это часть электрической системы контроля стресса.. Медная лента, медный провод, медная проволока плюс лента, и конструкции металлической оболочки решают различные условия проекта..
XWA Мощность & Компания Cable рассматривает металлический экран как одно из основных конструктивных решений в кабельной инженерии среднего напряжения.. Правильный экран зависит от номинального напряжения, ток короткого замыкания, метод заземления, размер проводника, маршрут установки, время устранения неисправности, требование к броне, и применимый стандарт проекта. А 33 промышленный фидер кВ, а 11 распределительный кабель кВ, и 35 Подземная трасса кВ может выглядеть похоже снаружи, но требования к металлическому экрану могут быть разными.
Экран является частью системы изоляции кабеля.
Силовой кабель среднего напряжения обычно имеет скоординированную структуру.: дирижер, экран проводника, Изоляция из сшитого полиэтилена, изоляционный экран, металлический экран, постельные принадлежности, броня, если требуется, и внешняя оболочка. Экран проводника сглаживает электрическое поле на поверхности проводника.. Изоляционный экран создает контролируемую границу вокруг изоляции из сшитого полиэтилена.. Металлический экран расположен снаружи изоляционного экрана и образует проводящий слой, соединенный с землей через конструкцию системы..
Именно благодаря такой структуре выбор экрана ближе всего к этапу электрического проектирования., не только на этапе материальных затрат. Слишком маленький металлический экран может не соответствовать указанному току замыкания на землю.. Механически непригодный экран может быть поврежден во время транспортировки или установки.. Экран, несовместимый с методом подключения, может затруднить подготовку места.. Для одного и того же класса напряжения кабеля могут потребоваться разные площади экрана при разных настройках защиты сети..
Для XWA Силовой кабель среднего напряжения диапазон, конструкция экрана обычно рассматривается вместе с классом напряжения, материал проводника, толщина изоляции, состояние короткого замыкания, метод укладки, длина барабана, и тестовая документация. Для более высоких классов проектного напряжения, таких как 33кВ кабель, площадь экрана и логика заземления часто становятся более важными при проверке спецификации. Более широкий стандартный контекст объясняется в технической статье XWA о МЭК 60502-2 для кабеля среднего напряжения.
Что на самом деле делает металлический экран
Металлический экран имеет несколько функций.. Первый, это помогает поддерживать потенциал земли на внешней поверхности изоляционного экрана при правильном заземлении.. Второй, он обеспечивает путь для емкостного зарядного тока при нормальной работе. Третий, он может пропускать ток замыкания на землю в течение времени срабатывания защиты.. Четвертый, он поддерживает определенную систему кабельных аксессуаров, поскольку заделки и соединения должны правильно соединять экран.
Эти функции связаны, но не идентичны.. Экран может быть достаточно электрически непрерывным для управления полем, но слишком мал для заданного тока замыкания на землю.. Экран может соответствовать зоне тока повреждения, но все же требует тщательной установки, поскольку медные провода могут растягиваться или деформироваться во время подготовки.. Инженерная экспертиза должна разделять необходимые функции, а не рассматривать «экран» как единый общий элемент..
| Функция экрана | Инженерное значение | Необходима информация о конструкции |
|---|---|---|
| Управление электрическим полем | Поддерживает контролируемую внешнюю границу системы изоляции.. | Класс напряжения, конструкция изоляционного экрана, метод завершения. |
| Путь зарядки | Проводит емкостный ток от кабельной системы при нормальной работе.. | Длина кабеля, напряжение системы, устройство заземления. |
| Путь тока замыкания на землю | Проводит заданный ток повреждения до тех пор, пока защита не устранит повреждение.. | Ток повреждения, продолжительность неисправности, материал и площадь экрана. |
| Подключение аксессуаров | Позволяет клеммам и соединениям правильно соединить металлический экран.. | Тип аксессуара, экранная форма, место для установки, метод склеивания. |
| Поддержка при проверке и тестировании | Обеспечивает определенный проводящий слой для тестов и отчетов о выпуске.. | Проверка непрерывности, установка для проверки напряжения, документация по плановым испытаниям. |
Экран из медной ленты
Экран из медной ленты — одна из наиболее известных форм экрана в кабелях среднего напряжения.. Медная лента спирально наложена на изоляционный экран.. Создает непрерывный металлический слой с хорошим покрытием вокруг жилы кабеля.. Медная лента часто используется в трехжильных кабелях среднего напряжения и во многих конструкциях распределительных кабелей, поскольку она компактна., знаком вспомогательным командам, и эффективен для контроля электрического поля при правильном перекрытии и соединении.
Инженерное преимущество медной ленты – покрытие. Лента может обеспечить гладкую и непрерывную металлическую поверхность вокруг экранированной изоляции.. Его также легко распознать по образцам в разрезе и при заводском осмотре.. Однако, экран из медной ленты не подходит автоматически для всех условий замыкания на землю. Толщина ленты, ширина, перекрывать, и общая металлическая площадь должна соответствовать требованиям проекта. Если в спецификации указано значение тока повреждения, дизайн экрана нельзя выбрать только по внешнему виду.
Медная лента также может быть чувствительна к механическому обращению, если конструкция кабеля, изгиб, или подготовка аксессуаров плохая. Лента должна оставаться непрерывной. Резкий изгиб, неосторожное раздевание, или неправильный метод подключения может нарушить соединение экрана. По этой причине, XWA рассматривает экран из медной ленты и конструкцию брони, конструкция оболочки, барабанная обмотка, и совместимость аксессуаров.
Экран из медной проволоки
В экране из медной проволоки используются спирально наложенные или расположенные вокруг изоляционного экрана медные провода.. Его обычно выбирают там, где требуется определенное металлическое сечение для тока замыкания на землю., связь, и непрерывность экрана. По сравнению с лентой, экран из медной проволоки легче определить по общей площади медных проводов. В общих описаниях проектов может быть указана площадь экрана, например экран из медной проволоки определенного размера в квадратных миллиметрах., хотя фактическая стоимость должна соответствовать проектному расчету.
Экран из медной проволоки широко используется в одножильных кабелях среднего напряжения и в конструкциях, где важны требования к напряжению соединения и оболочки.. Он обеспечивает видимый набор проводников, которые можно собрать и подключить к аксессуарам.. Конструкция также может быть дополнена медной лентой или водоблокирующим слоем в зависимости от конструкции кабеля..
Ограничением является то, что проволочный экран не создает такой же сплошной поверхности, как полный слой ленты, если он не объединен с другим слоем.. Расстояние между проводами, количество проводов, направление, и решение всех вопросов. При прекращении работы, экраны проводов должны быть аккуратно одеты и подключены. Если провода оборваны, распространяться неравномерно, или плохо связаны, выгода от дизайна может быть уменьшена. Поэтому правильная спецификация экрана из медной проволоки включает необходимую площадь., расположение проводов, ожидание связи, и дополнительный метод.
Медная проволока плюс медная лента
Некоторые конструкции кабелей среднего напряжения сочетают в себе медную проволоку и медную ленту.. В такой схеме можно использовать площадь провода для обеспечения устойчивости к току повреждения и покрытие ленты для более непрерывного металлического слоя.. Комбинированная конструкция не всегда автоматически превосходит другие., но это может быть полезно, когда спецификация требует как площади экрана, так и покрытия, или когда стандарт проекта имеет знакомую комбинированную конструкцию.
Комбинированная конструкция также увеличивает количество деталей, которые необходимо контролировать.. Размер провода, количество проводов, толщина ленты, перекрытие ленты, водоблокирующий материал, и диаметр кабеля влияют на производство и монтаж.. Комбинированный экран может увеличить стоимость материала и диаметр кабеля.. Это также может изменить поведение при изгибе и подготовку принадлежностей.. XWA обычно рассматривает это как проектирование, основанное на спецификациях., не в качестве обновления по умолчанию для каждого кабеля среднего напряжения.
Металлическая оболочка и другие формы щитов.
В некоторых кабельных системах, металлическая оболочка, такая как свинцовый сплав или гофрированный алюминий, может обеспечить экранирование., барьер влаги, и функции механической защиты. Это чаще встречается в специальных приложениях., подземные маршруты с повышенными требованиями, конструкции подводных лодок, или кабельные системы, где критическая защита от радиальной воды имеет решающее значение.. Оболочка — это не то же самое, что простой экран из медной ленты., и это меняет вес кабеля, производительность изгиба, дизайн аксессуаров, и метод обработки.
Решения по поводу металлической оболочки требуют тщательного инженерного анализа.. Оболочка может улучшить защиту от влаги и непрерывность экранирования., но это может добавить сложности производства и ограничений при установке.. Могут потребоваться специальные суставы., связь, защита от коррозии, и проектирование маршрута. Для стандартных распределительных кабелей среднего напряжения, медная лента или экран из медной проволоки часто более практичны. Для особых маршрутов, может потребоваться конструкция металлической оболочки.
Выбор экрана не может игнорировать метод заземления
Экран становится электрически значимым только тогда, когда определен метод заземления и соединения системы.. Одноточечное соединение, двустороннее соединение, поперечная связь, и прямое заземление создают различные условия напряжения оболочки и тока циркуляции.. Экран, подходящий для одного метода склеивания, может оказаться не идеальным для другого.. Длинные одножильные кабельные трассы особенно чувствительны, поскольку ток, циркулирующий в оболочке, может увеличить потери и нагрев, если соединение спроектировано неправильно..
Для трехжильных распределительных кабелей, конструкция может быть более простой, но заземление все еще имеет значение. Металлические экраны должны правильно подключаться к аксессуарам и соответствовать философии защиты системы.. Производитель кабеля может спроектировать площадь экрана., но разработчик системы определяет ток короткого замыкания и требования к соединению.. Роль XWA заключается в том, чтобы воплотить заявленные системные требования в технологичную кабельную структуру и выпустить запись..
Как МЭК 60502-2 вписывается в экранные решения
МЭК 60502-2 обычно называют силовые кабели с экструдированной изоляцией для номинальных напряжений от 6 кВ до 30 кВ. Стандартный контекст важен, поскольку он определяет ожидания по конструкции и испытаниям кабеля среднего напряжения.. В спецификации проекта могут также добавляться национальные стандарты., коммунальные требования, условия проверки третьей стороной, или более высокие требования к площади экрана короткого замыкания. Публичный стандарт IECEE для МЭК 60502-2 полезен для подтверждения семейства стандартов и области применения перед детальным рассмотрением проекта..
Стандартная ссылка сама по себе не завершает дизайн экрана.. В проекте еще должен быть определен размер проводника., номинальное напряжение, количество ядер, конструкция экрана, металлическая область, броня, оболочка, поведение пламени, требование блокировки воды, и тестовая документация. Если в спецификации указано только «кабель среднего напряжения в соответствии с IEC 60502-2» без площади экрана или требования к току повреждения, команда инженеров должна уточнить, достаточно ли стандартной конструкции или для системы требуется металлическое сито определенной мощности..
Площадь экрана и ток замыкания на землю
Площадь металлического экрана должна быть проверена на предмет тока замыкания на землю и продолжительности, в течение которой ожидается, что экран будет проводить ток повреждения.. Расчет зависит от материала, предположения о начальной и конечной температуре, формула адиабатического короткого замыкания, и время снятия защиты. Медная лента небольшого поперечного сечения может подойти для управления полем, но ее недостаточно для требований к высокому току короткого замыкания.. Экран из медных проводов с большей общей площадью медных проводов может потребоваться, если этого требует исследование защиты..
Этот момент часто определяет разницу между обычным распределительным кабелем и кабелем среднего напряжения, предназначенным для конкретного проекта.. Если защита системы быстро устраняет неисправности, требуемая площадь экрана может быть меньше. Если ток повреждения высокий или время очистки больше, экран надо увеличить. Полученный кабель может стать больше, тяжелее, и дороже. Эта стоимость не является декоративной.; это связано с безопасностью системы и производительностью при сбоях.
| Состояние проекта | Значение экрана | Заводской обзорный пункт |
|---|---|---|
| Короткая длина кабеля в компактной распределительной сети | Стандартного экрана из медной ленты может быть достаточно, если спецификация позволяет. | Подтвердите класс напряжения, стандартный, и требования к плановым испытаниям. |
| Длинный одножильный фидер | Экран из медной проволоки и конструкция соединения могут потребовать более тщательного рассмотрения.. | Проверьте область экрана, напряжение оболочки, метод склеивания, и термический эффект. |
| Высокий ток замыкания на землю | Может потребоваться большая площадь металлического экрана.. | Перед началом производства подтвердите ток неисправности и время очистки.. |
| Подземный маршрут с механическими нагрузками | Выбор экрана должен согласовываться с броней и ножнами.. | Обзор гибки, тянет, постельные принадлежности, броня, и непрерывность экрана. |
| Способ установки, чувствительный к воде | Водонепроницаемость и металлический барьер могут повлиять на конструкцию экрана.. | Проверьте продольную блокировку воды, конструкция оболочки, и дополнительный метод. |
Как дизайн экрана влияет на кабельные аксессуары
Выводы и соединения должны правильно соединять металлический экран.. Именно поэтому экранная форма влияет на работу сайта, даже если она скрыта под оболочкой.. Экран из медной ленты должен быть обнажен и приклеен, не повреждая изоляционный экран.. Экран из медной проволоки необходимо собрать, одет, и соединены с достаточной длиной и механической стабильностью. Комбинированные конструкции проводов и лент должны соответствовать методу подготовки производителя аксессуаров..
Если конструкция аксессуара неизвестна, конструкция экрана, которая выглядит технически прочной, все же может создать трудности с установкой. Диаметр кабеля, экранная форма, броня, толщина оболочки, и пространство изгиба влияют на выбор принадлежностей. Поэтому файл конструкции кабеля должен включать достаточно деталей конструкции для подбора аксессуаров.. XWA оставляет это на стадии инженерной проверки, поскольку неправильная подготовка аксессуаров может повредить исправный кабель среднего напряжения..
Заводские проверки качества металлического экрана
Заводской контроль качества экрана начинается перед окончательным испытанием кабеля.. Производственная группа проверяет состояние материала, применение ленты, расположение проводов, перекрывать, напряжение, положение слоя, и преемственность. После завершения кабеля, Протоколы плановых испытаний и проверок поддерживают выпуск. В некоторых проектах, sample dissection or dimensional checks may be used to verify construction details.
The screen is also relevant to high-voltage testing and partial discharge review. A stable metallic screen connection supports a defined test circuit. Poor screen continuity or careless end preparation can create test errors. This is why screen handling appears in both production inspection and laboratory test preparation.
| Check item | Причина | Visible evidence in release file |
|---|---|---|
| Screen material and size | Confirms the required metallic area and construction. | Bill of materials, production record, or specification sheet. |
| Tape overlap or wire arrangement | Supports continuity and stable field control. | Process record and sample inspection where required. |
| Непрерывность экрана | Confirms the metallic path is not interrupted. | Inspection record or test note depending on project requirement. |
| Совместимость с броней и ножнами | Предотвращает повреждение слоя во время производства и монтажа.. | Строительный чертеж и окончательная проверка размеров. |
| Подготовка к завершению теста | Уменьшает количество ложных разрядов или нестабильных результатов испытаний при высоком напряжении.. | Протокол плановых испытаний и примечание к выпуску лаборатории. |
Типичные ошибки в характеристиках экрана среднего напряжения
Ошибка одна: указание только класса напряжения. Класс напряжения сам по себе не определяет площадь экрана. Необходимо также знать требования к току повреждения и метод заземления..
Ошибка вторая: рассматривать медную ленту и медную проволоку как взаимозаменяемые. Оба металлические экраны., но они различаются по охвату, площадь поперечного сечения, подготовка к склеиванию, и механическое поведение.
Ошибка третья: добавление брони без проверки доступа к экрану. Броня улучшает механическую защиту., но экран все равно нуждается в надлежащей непрерывности, связь, и подготовка к расторжению.
Ошибка четвертая: игнорирование совместимости аксессуаров. Кабельные соединения и наконечники должны соответствовать диаметру кабеля., экранная форма, броня, оболочка, и метод зачистки.
Ошибка пятая: без учета продолжительности короткого замыкания. Ток повреждения без времени очистки неполный. Расчет площади экрана зависит от обоих.
Технические данные, необходимые XWA для проектирования экрана среднего напряжения
Для кабеля среднего напряжения с определенными требованиями к экрану, XWA обычно проверяет следующие данные, прежде чем подтвердить окончательную конструкцию.:
- Номинальное напряжение, такой как 6/10 кВ, 8.7/15 кВ, 12/20 кВ, 18/30 кВ, или 26/35 кВ.
- Материал проводника, размер проводника, класс дирижера, и количество ядер.
- Тип экрана: медная лента, медный провод, медная проволока плюс лента, или металлическая оболочка.
- Требуемая площадь металлического экрана или ток и продолжительность замыкания на землю.
- Метод заземления или соединения, если он известен.
- Требования к броне, материал оболочки, требование блокировки воды, и маршрут установки.
- Применимый стандарт, такие как МЭК 60502-2 или спецификация полезности проекта.
- Плановый тест, образец теста, проверка третьей стороной, и требования к выпуску документации.
- Длина барабана, метод упаковки, порт назначения, и условия хранения.
Эти детали позволяют отслеживать решение на экране.. Они также снижают риск того, что кабель в целом электрически пригоден, но не готов к конкретному сбою в сети.. Затем XWA может подготовить предложение по строительству., технический паспорт, и выпуск документации, соответствующей заявленным требованиям проекта..
Инженерное заключение
Конструкция экрана кабеля среднего напряжения должна выбираться в зависимости от функции, не по привычке. Медная лента обеспечивает привычное покрытие и компактную конструкцию.. Медная проволока обеспечивает более четкий путь к указанной металлической зоне и соединению.. Медный провод плюс лента могут сочетать площадь и покрытие, если этого требуют спецификации.. Конструкция металлической оболочки решает проблему специального экранирования., влага, и условия защиты, но добавляют сложности.
Правильный экран зависит от класса напряжения, ток повреждения, время очистки, длина кабеля, метод заземления, среда установки, дизайн аксессуаров, и тестовая документация. Для мощности XWA & Кабель, это делает металлический экран центральной частью кабельной техники среднего напряжения, а не небольшим вариантом материала, скрытым под оболочкой..
Часто задаваемые вопросы
Достаточно ли экрана из медной ленты для каждого кабеля среднего напряжения??
Нет. Медная лента подходит для многих конструкций кабелей среднего напряжения., но площадь экрана должна соответствовать требованиям проекта к току короткого замыкания, при котором экран пропускает ток замыкания на землю..
В чем основная разница между медной лентой и экраном из медной проволоки??
Медная лента обеспечивает непрерывное покрытие вокруг жилы., в то время как экран из медной проволоки легче определить по общей металлической площади, и он часто бывает полезен там, где допустимый ток повреждения и соединение являются центральными факторами проектирования..
Заменяет ли броня металлический экран?
Нет. Броня представляет собой в основном механическую защиту, а также может иметь связующее значение., но он не заменяет функции изоляционного экрана и металлического экрана в конструкции кабеля среднего напряжения..
Почему метод заземления влияет на выбор экрана?
Заземление и соединение определяют ток экрана, напряжение оболочки, циркулирующий ток, и поведение при неисправности. Эти условия влияют на площадь металлического экрана и тепловые характеристики кабеля..
Какая информация необходима для подтверждения конструкции экрана среднего напряжения?
Важнейшие данные включают номинальное напряжение., размер проводника, количество ядер, тип экрана, требуемая площадь экрана или ток и продолжительность повреждения, метод склеивания, стандартный, броня, оболочка, и маршрут установки.