CN105489306B - 一种中压电缆的屏蔽结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电缆屏蔽结构，从内到外依次设置有铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层，所述铜丝疏绕层由根数为n，直径为d1的铜丝疏绕而成，铜丝的疏绕方向为右向，且每两根相邻铜丝之间的间距为l1，铜丝的疏绕节距S1，疏绕外径D1；所述铜带屏蔽层由厚度为d2，宽度为b2的铜带绕包而成，铜带的绕包方向为左向，铜带的绕包节距为S2；所述无纺布绕包层由1层厚度为d3，宽度为b3的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，无纺布的绕包节距为S3；其中d1=1.03mm，l1≤4mm，（n‑1）×l1+2×d1≤S1≤6D1；d2=0.1mm，b2=40mm，b2/3≤S2≤b2，d3=0.2mm，b3=50mm，S3=32mm。本发明通过优化屏蔽层中铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层的结构，来降低屏蔽抑制系数进而提高屏蔽层的屏蔽效果。
Description
技术领域
本发明涉及电缆，尤其涉及一种中压电缆的屏蔽结构。
背景技术
随着社会的发展，人们的安全意识提高，越来越多的人意识到电磁干扰的危害。尤其是对于10kv以上的大截面电力电缆需要进行屏蔽处理，来提高其对抗外界电磁干扰的能力和防止自身产生的电磁场对周围环境干扰。目前从屏蔽方式可分为铜丝编织屏蔽、铜带绕包屏蔽、铜丝疏绕屏蔽等。
同时对于大截面（即500mm2以上）电缆，其自身产生的电磁场大，当短路电流超过一定值时，采用单个铜带绕包的有效截面很难达到铜丝疏绕所能达到的比较大有效截面，因而铜丝疏绕的屏蔽效果比较好，其特点是铜丝屏蔽发生短路电流的流经路途短，发出热量少。
而根据GB/T12706-2008 额定电压6kV到35kV电缆的标准规定，铜带屏蔽方式中的铜带平均搭盖率不小于铜带宽度的15%（标称值），最小值不小于5%。单芯电缆的铜带厚度≥0.12mm,多芯电缆的平均厚度≥0.10mm,铜带最小厚度不小于标称值的90%。铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成，其表面应由反向绕包的铜丝或铜带扎紧，相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。但是国家只有对相邻铜丝间隙的限定，对于铜丝疏绕结构并未做出相应的要求，也没有任何单位对铜丝疏绕和铜带绕包之间结构相应的规定。
中国发明专利CN201110061137.4公布了一种高温超导电缆的屏蔽层材料及其编织方法，该材料结构为铜网形式，其中每股铜丝由3-12根直径为0.1mm-0.5mm的铜丝并成，铜丝按照30°-60°的夹角编织，编织密度为35%-85%。编织方法是：先将铜丝按照3-12根并成一股，收在线盘上；在高温超导电缆主绝缘的外面将成股的铜丝按照一定的角度编织。本发明是针对热绝缘超导电缆，其屏蔽层材料为编织铜网结构，屏蔽抑制系数R=0.03-0.06，其通电电流500A以下。
而《大众用电》在2010年5月5日发表的“屏蔽型电缆的屏蔽抑制系数”介绍到屏蔽电缆的屏蔽抑制系数R越小，表明电缆线芯所耦合的暂态电压值越小，电缆的屏蔽效果越好。因而如何通过合理的屏蔽结构布置来降低屏蔽抑制系数一直人们所要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种屏蔽抑制系数低，屏蔽效果好的中压电缆屏蔽结构。
本发明所述的一种电缆屏蔽结构，所述屏蔽结构包括三层构成，从内到外依次设置有铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层，其特征在于，
所述铜丝疏绕层由根数为n，直径为d1的铜丝疏绕而成，铜丝的疏绕方向为右向，且每两根相邻铜丝之间的间距为l1，铜丝的疏绕节距S1，疏绕外径D1；
所述铜带屏蔽层由厚度为d2，宽度为b2的铜带绕包而成，铜带的绕包方向为左向，铜带的绕包节距为S2；
所述无纺布绕包层由1层厚度为d3，宽度为b3的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，无纺布的绕包节距为S3；
其中d1=1.03mm，l1≤4mm，（n-1）×l1+2×d1≤S1≤6D1；
d2=0.1mm，b2=40mm，b2/3≤S2≤b2，
d3=0.2mm，b3=50mm，S3=32mm。
作为本发明的优选方案，本发明提供的一种中压电缆的屏蔽结构，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×500，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.20，屏蔽前外径（mm）为51.3。
作为本发明的优选方案，本发明提供的一种中压电缆的屏蔽结构，所述铜丝疏绕层由根数为60，直径为1.03mm的铜丝疏绕而成，所述疏绕外径为53.4mm，每两根相邻铜丝之间的间距为2.3mm，且所述铜丝的疏绕节距为213.6mm。
作为本发明的优选方案，本发明提供的一种中压电缆的屏蔽结构，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×630，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.65，屏蔽前外径（mm）为54.9。
作为本发明的优选方案，本发明提供的一种中压电缆的屏蔽结构，所述铜丝疏绕层由根数为64，直径为1.03mm的铜丝疏绕而成，所述疏绕外径为57.0mm，每两根相邻铜丝之间的间距为3.1mm，且所述铜丝的疏绕节距为247.9mm。
作为本发明的优选方法，本发明提供的一种中压电缆的屏蔽结构，所述铜带的绕包节距为30mm。
本发明的有益效果为
1、该电缆屏蔽结构采用三层结构，依次为铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层，通过铜丝疏绕层和铜带绕包层的结合来降低屏蔽抑制系数，从而起到提高屏蔽效果的作用，同时在外部增加无纺布绕包层来防止铜带边缘割裂或者勒进绝缘，使得绝缘层损伤而导致电缆被击穿；
2、通过对铜丝疏绕节距的限制，来合理的布置铜丝疏绕的结构，进一步降低屏蔽抑制系数，提高屏蔽效果；
3、通过对铜带绕包节距的限制，在成本合理的前提下，提高铜带绕包的重叠率从而提高了铜带屏蔽截面的面积，提高屏蔽效果；
4、通过对铜丝疏绕、铜带绕包、无纺布绕包方向的限制，来提高屏蔽层中有效的屏蔽截面面积，进而提升屏蔽效果；
5、通过对无纺布绕包节距的限制，提高了无纺布绕包对屏蔽层的保护同时，还降低了无纺布使用的量。
附图说明
下面结合附图对本发明优选实施方式进行详细或者优选地描述，其中，
图1为本发明提供的一种中压电缆屏蔽结构的横截面示意图；
图2为本发明提供的一种中压电缆屏蔽结构中铜丝疏绕结构的示意图。
具体实施方式
参考附图，本发明提供的一种中压电缆屏蔽结构，所述屏蔽结构包括三层构成，从内到外依次设置有铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层，
所述铜丝疏绕层由根数为n，直径为d1的铜丝疏绕而成，铜丝的疏绕方向为右向，且每两根相邻铜丝之间的间距为l1，铜丝的疏绕节距S1，疏绕外径D1；
所述铜带屏蔽层由厚度为d2，宽度为b2的铜带绕包而成，铜带的绕包方向为左向，铜带的绕包节距为S2；
所述无纺布绕包层由1层厚度为d3，宽度为b3的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，无纺布的绕包节距为S3；
其中d1=1.03mm，l1≤4mm，（n-1）×l1+2×d1＜S1≤6D1；
d2=0.1mm，b2=40mm，b2/3≤S2≤b2，
d3=0.2mm，b3=50mm，S3=32mm。
实施例1
一种中压电缆屏蔽结构，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×500，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.20，屏蔽前外径（mm）为51.3。所述屏蔽结构包括三层构成，从内到外依次设置有铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层；
所述铜丝疏绕层由根数为60，直径为1.03mm的铜丝疏绕而成，铜丝的疏绕方向为右向，所述疏绕外径为53.4mm，每两根相邻铜丝之间的间距为2.3mm，且所述铜丝的疏绕节距为213.6mm。
所述铜带屏蔽层由厚度为0.1mm，宽度为40mm的铜带绕包而成，铜带的绕包方向为左向，所述铜带屏蔽外径为53.6mm，所述铜带的绕包节距为30mm。
所述无纺布是由1层厚度为0.2mm，宽度为50mm的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，所述无纺布绕包节距为32mm。
实施例2
一种中压电缆屏蔽结构，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×630，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.65，屏蔽前外径（mm）为54.9；所述屏蔽结构包括三层构成，从内到外依次设置有铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层。
所述铜丝疏绕层由根数为64，直径为1.03mm的铜丝疏绕而成，铜丝的疏绕方向为右向，所述疏绕外径为57.0mm，每两根相邻铜丝之间的间距为3.1mm，且所述铜丝的疏绕节距为247.9mm。
所述铜带屏蔽层由厚度为0.1mm，宽度为40mm的铜带绕包而成，铜带的绕包方向为左向，所述铜带屏蔽外径为53.6mm，所述铜带的绕包节距为30mm。
所述无纺布是由1层厚度为0.2mm，宽度为50mm的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，所述无纺布绕包节距为32mm。
实施例3
一种中压电缆屏蔽结构，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×500，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.20，屏蔽前外径（mm）为51.3。所述屏蔽结构包括三层构成，从内到外依次设置有铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层；
所述铜丝疏绕层由根数为60，直径为1.03mm的铜丝疏绕而成，铜丝的疏绕方向为右向，所述疏绕外径为53.4mm，每两根相邻铜丝之间的间距为4mm，且所述铜丝的疏绕节距为320.4mm。
所述铜带屏蔽层由厚度为0.1mm，宽度为40mm的铜带绕包而成，铜带的绕包方向为左向，所述铜带屏蔽外径为53.6mm，所述铜带的绕包节距为30mm。
所述无纺布是由1层厚度为0.2mm，宽度为50mm的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，所述无纺布绕包节距为32mm。
对比例1
一种中压电缆屏蔽结构，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×500，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.20，屏蔽前外径（mm）为51.3。所述屏蔽结构包两层构成，从内到外依次设置有铜丝疏绕层、无纺布绕包层；
所述铜丝疏绕层由根数为60，直径为1.03mm的铜丝疏绕而成，铜丝的疏绕方向为右向，所述疏绕外径为53.4mm，每两根相邻铜丝之间的间距为2.3mm，且所述铜丝的疏绕节距为213.6mm。
所述无纺布是由1层厚度为0.2mm，宽度为50mm的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，所述无纺布绕包节距为32mm。
对比例2
一种中压电缆屏蔽结构，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×500，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.20，屏蔽前外径（mm）为51.3。所述屏蔽结构包括两层构成，从内到外依次设置有铜带绕包层、无纺布绕包层；
所述铜带屏蔽层由厚度为0.1mm，宽度为40mm的铜带绕包而成，铜带的绕包方向为左向，所述铜带屏蔽外径为53.6mm，所述铜带的绕包节距为30mm。
所述无纺布是由1层厚度为0.2mm，宽度为50mm的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，所述无纺布绕包节距为32mm。
对比例3
一种中压电缆屏蔽结构，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×500，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.20，屏蔽前外径（mm）为51.3。所述屏蔽结构包括三层构成，从内到外依次设置有铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层；
所述铜丝疏绕层由根数为60，直径为1.03mm的铜丝疏绕而成，铜丝的疏绕方向为右向，所述疏绕外径为53.4mm，每两根相邻铜丝之间的间距为2.3mm，且所述铜丝的疏绕节距为331.1mm。
所述铜带屏蔽层由厚度为0.1mm，宽度为40mm的铜带绕包而成，铜带的绕包方向为左向，所述铜带屏蔽外径为53.6mm，所述铜带的绕包节距为30mm。
所述无纺布是由1层厚度为0.2mm，宽度为50mm的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，所述无纺布绕包节距为32mm。
对比例4
一种中压电缆屏蔽结构，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×500，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.20，屏蔽前外径（mm）为51.3。所述屏蔽结构包括三层构成，从内到外依次设置有双层铜带绕包层、无纺布绕包层；
所述铜带屏蔽层由厚度为0.1mm，宽度为40mm的铜带绕包而成，第一层铜带的绕包方向为左向，第二层铜带的绕包方向为右向，所述铜带屏蔽外径为53.6mm，所述铜带的绕包节距为30mm。
所述无纺布是由1层厚度为0.2mm，宽度为50mm的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为左向，所述无纺布绕包节距为32mm。
屏蔽抑制系数R=UK/U0，UK为屏蔽型电缆线芯所耦合的暂态电压值，U0为无屏蔽型电缆线芯所耦合的暂态电压值。
所述电缆屏蔽的有效截面
对于上述实施例1-3和对比例1-4进行测量来得出下表实验数量。
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
| 屏蔽抑制系数 | 0.012 | 0.015 | 0.021 | 0.062 | 0.037 | 0.031 | 0.028 |
综上表数据可知，采用钢带疏绕和钢带绕包两种方式结合起来的密闭效果更好，并且相对双层钢板绕包节约了用铜量，降低了企业成本。同时当铜丝的疏绕节距大于6倍的疏绕外径后，屏蔽抑制系数明显升高，屏蔽效果降低。
Claims (6)
1.一种中压电缆的屏蔽结构，所述屏蔽结构包括三层构成，从内到外依次设置有铜丝疏绕层、铜带绕包层、无纺布绕包层，其特征在于，
所述铜丝疏绕层由根数为n，直径为d1的铜丝疏绕而成，铜丝的疏绕方向为右向，且每两根相邻铜丝之间的间距为l1，铜丝的疏绕节距S1，疏绕外径D1；
所述铜带屏蔽层由厚度为d2，宽度为b2的铜带绕包而成，铜带的绕包方向为左向，铜带的绕包节距为S2；
所述无纺布绕包层由1层厚度为d3，宽度为b3的无纺布绕包而成，无纺布绕包方向为右向，无纺布的绕包节距为S3；
其中d1=1.03mm，l1≤4mm，（n-1）×l1+2×d1≤S1≤6D1；
d2=0.1mm，b2=40mm，b2/3≤S2≤b2，
d3=0.2mm，b3=50mm，S3=32mm。
2.根据权利要求1所述的一种中压电缆的屏蔽结构，其特征在于，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×500，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.20，屏蔽前外径（mm）为51.3。
3.根据权利要求1或2所述的一种中压电缆的屏蔽结构，其特征在于，所述铜丝疏绕层由根数为60，直径为1.03mm的铜丝疏绕而成，所述疏绕外径为53.4mm，每两根相邻铜丝之间的间距为2.3mm，且所述铜丝的疏绕节距为213.6mm。
4.根据权利要求1所述的一种中压电缆的屏蔽结构，其特征在于，所述中压电缆为26/35/40kv交联聚乙烯绝缘电力电缆，其规格：芯数×截面（mm2）为1×630，其导线结构：根数/单径（n/mm）为61/3.65，屏蔽前外径（mm）为54.9。
5.根据权利要求1或4所述的一种中压电缆的屏蔽结构，其特征在于，所述铜丝疏绕层由根数为64，直径为1.03mm的铜丝疏绕而成，所述疏绕外径为57.0mm，每两根相邻铜丝之间的间距为3.1mm，且所述铜丝的疏绕节距为247.9mm。
6.根据权利要求1、2或4任意一项所述的一种中压电缆的屏蔽结构，其特征在于，所述铜带的绕包节距为30mm。
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Denomination of invention: A shielding structure for medium voltage cables Effective date of registration: 20231211 Granted publication date: 20180316 Pledgee: Zhejiang Tailong Commercial Bank Co.,Ltd. Jiaxing Tongxiang Branch Pledgor: ZHEJIANG WUFENG CABLE CO.,LTD. Registration number: Y2023980070403 |
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