De basisstructuur van draad en kabel bestaat uit een geleider, isolatie, afscherming, mantel en andere onderdelen.
1. Dirigent
Functie: Een geleider is een onderdeel van een draad of kabel die elektrische (magnetische) energie en informatie overbrengt en specifieke functies van elektromagnetische energieomzetting vervult.
Materiaal: Er zijn voornamelijk onbeklede geleiders, zoals koper, aluminium, koperlegering, aluminiumlegering; metaalbeklede geleiders, zoals vertind koper, verzilverd koper, vernikkeld koper; metaalbeklede geleiders, zoals koperbekleed staal, koperbekleed aluminium, aluminiumbekleed staal, enz.
2. Isolatie
Functie: De isolatielaag wordt om de geleider of de extra laag van de geleider (bijvoorbeeld vuurvaste micatape) gewikkeld en heeft als functie om de geleider te isoleren van de bijbehorende spanning en lekstroom te voorkomen.
De meest gebruikte materialen voor geëxtrudeerde isolatie zijn polyvinylchloride (PVC), polyethyleen (PE), vernet polyethyleen (XLPE), halogeenvrije, vlamvertragende polyolefine met een laag rookgehalte (LSZH/HFFR), fluorkunststoffen, thermoplastische elasticiteitsrubber (TPE), siliconenrubber (SR), etheen-propyleenrubber (EPM/EPDM), enz.
3. Afscherming
Functie: De afschermingslaag die in draad- en kabelproducten wordt gebruikt, heeft eigenlijk twee totaal verschillende concepten.
Ten eerste wordt de structuur van draden en kabels die hoogfrequente elektromagnetische golven (zoals radiofrequentie- en elektronische kabels) of zwakke stromen (zoals signaalkabels) doorgeven, elektromagnetische afscherming genoemd. Het doel is om de interferentie van externe elektromagnetische golven te blokkeren, of om te voorkomen dat de hoogfrequente signalen in de kabel interfereren met de buitenwereld, en om wederzijdse interferentie tussen draadparen te voorkomen.
Ten tweede wordt de structuur van midden- en hoogspanningskabels die het elektrische veld op het geleideroppervlak of het isolerende oppervlak egaliseren, elektrische veldafscherming genoemd. Strikt genomen heeft de elektrische veldafscherming niet de functie van "afscherming", maar vervult deze slechts de rol van het homogeniseren van het elektrische veld. De afscherming die om de kabel is gewikkeld, is meestal geaard.
* Structuur en materialen van elektromagnetische afscherming
① Gevlochten afscherming: gebruik voornamelijk blanke koperdraad, vertinde koperdraad, verzilverde koperdraad, draad van aluminium-magnesiumlegering, platte kopertape, verzilverde platte kopertape, enz. om buiten de geïsoleerde kern, draadpaar of kabelkern te worden gevlochten;
2. Afscherming met kopertape: gebruik zachte kopertape om de kabelkern verticaal te bedekken of te wikkelen;
③ Afscherming met metalen composiettape: gebruik aluminiumfolie-Mylar-tape of koperfolie-Mylar-tape om het draadpaar of de kabelkern om te wikkelen of verticaal te omwikkelen;
4. Uitgebreide afscherming: Uitgebreide toepassing door verschillende vormen van afscherming. Wikkel bijvoorbeeld (1-4) dunne koperdraden verticaal om na het omwikkelen met aluminiumfolie en Mylar-tape. De koperdraden kunnen het geleidende effect van de afscherming vergroten;
5 Afzonderlijke afscherming + algehele afscherming: elk draadpaar of elke groep draden wordt afgeschermd met aluminiumfolie, Mylar-tape of afzonderlijk gevlochten koperdraad. Na het aansluiten van de bekabeling wordt de algehele afschermingsstructuur toegevoegd.
⑥ Wikkelafscherming: Wikkel dun koperdraad, platte kopertape, enz. om de geïsoleerde draadkern, het draadpaar of de kabelkern.
* Structuur en materialen van afscherming van elektrische velden
Halfgeleidende afscherming: Voor stroomkabels van 6 kV en hoger wordt een dunne halfgeleidende afschermlaag aangebracht op het geleideroppervlak en het isolatieoppervlak. De geleiderafschermingslaag is een geëxtrudeerde halfgeleidende laag. Geleiderafscherming met een doorsnede van 500 mm² en groter bestaat doorgaans uit halfgeleidende tape en een geëxtrudeerde halfgeleidende laag. De isolerende afschermingslaag heeft een geëxtrudeerde structuur;
Wikkeling van koperdraad: De ronde koperdraad wordt voornamelijk gebruikt voor co-directionele wikkeling, waarbij de buitenste laag omgekeerd wordt gewikkeld en vastgezet met kopertape of koperdraad. Dit type structuur wordt meestal gebruikt in kabels met een hoge kortsluitstroom, zoals sommige 35 kV-kabels met een grote doorsnede. Enkeladerige stroomkabel;
Wikkelen met kopertape: wikkelen met zachte kopertape;
4 Gegolfde aluminium mantel: Hierbij wordt gebruikgemaakt van hete extrusie of aluminium tape longitudinale wikkeling, lassen, reliëfdruk, enz. Dit type afscherming heeft ook een uitstekende waterblokkering en wordt voornamelijk gebruikt voor hoogspannings- en ultrahoogspanningskabels.
4. Schede
De functie van de mantel is het beschermen van de kabel, en de kern is het beschermen van de isolatie. Vanwege de voortdurend veranderende gebruiksomgeving, gebruiksomstandigheden en gebruikerseisen, variëren ook de soorten, structurele vormen en prestatie-eisen van de mantelstructuur, die kunnen worden samengevat in drie categorieën:
De eerste is om de externe weersomstandigheden, incidentele mechanische krachten en een algemene beschermlaag te beschermen die een algemene afdichtingsbescherming vereist (zoals het voorkomen van het binnendringen van waterdamp en schadelijke gassen); als er een grote mechanische externe kracht is of het gewicht van de kabel draagt, moet er een beschermlaagstructuur van de metalen pantserlaag zijn; de derde is de beschermlaagstructuur met speciale vereisten.
Daarom wordt de mantelstructuur van draad en kabel over het algemeen verdeeld in twee hoofdcomponenten: de mantel (huls) en de buitenmantel. De structuur van de binnenmantel is relatief eenvoudig, terwijl de buitenmantel de metalen pantserlaag en de binnenste voeringlaag omvat (om te voorkomen dat de pantserlaag de binnenmantel beschadigt), en de buitenmantel die de pantserlaag beschermt, enz. Voor diverse speciale vereisten, zoals vlamvertraging, brandwerendheid, bescherming tegen insecten (termieten), dieren (rattenbeten, vogelpikken), enz., worden de meeste hiervan opgelost door verschillende chemicaliën aan de buitenmantel toe te voegen; een paar moeten noodzakelijke componenten aan de buitenmantelstructuur toevoegen.
Veelgebruikte materialen zijn:
Polyvinylchloride (PVC), polyethyleen (PE), polyperfluorethyleenpropyleen (FEP), halogeenvrije, vlamvertragende polyolefine met lage rookontwikkeling (LSZH/HFFR), thermoplastisch elastomeer (TPE)
Plaatsingstijd: 30-12-2022