तार र केबल उत्पादनहरूमा प्रयोग हुने शिल्डिङका दुई पूर्णतया फरक अवधारणाहरू छन्: इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक शिल्डिङ र इलेक्ट्रिक फिल्ड शिल्डिङ। इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक शिल्डिङ उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नलहरू (जस्तै आरएफ केबलहरू र इलेक्ट्रोनिक केबलहरू) प्रसारण गर्ने केबलहरूलाई बाह्य हस्तक्षेप हुनबाट रोक्न वा कमजोर धाराहरू (जस्तै सिग्नल वा मापन केबलहरू) प्रसारण गर्ने केबलहरूमा हस्तक्षेप गर्नबाट बाह्य विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूलाई रोक्नको लागि डिजाइन गरिएको हो, साथै तारहरू बीचको क्रसटलक कम गर्न पनि। इलेक्ट्रिक फिल्ड शिल्डिङ कन्डक्टर सतहमा बलियो विद्युत क्षेत्र वा मध्यम र उच्च-भोल्टेज पावर केबलहरूको इन्सुलेशन सतहलाई सन्तुलनमा राख्न डिजाइन गरिएको हो।
१. विद्युतीय क्षेत्र शिल्डिङ तहहरूको संरचना र आवश्यकताहरू
पावर केबलहरूको शिल्डिङमा कन्डक्टर शिल्डिङ, इन्सुलेशन शिल्डिङ, र मेटालिक शिल्डिङ समावेश छन्। सान्दर्भिक मापदण्ड अनुसार, ०.६/१kV भन्दा बढी मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज भएका केबलहरूमा धातु शिल्डिङ तह हुनुपर्छ, जुन प्रत्येक इन्सुलेटेड कोर वा बहु-कोर स्ट्रेन्डेड केबल कोरमा लागू गर्न सकिन्छ। ३.६/६kV भन्दा कम मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज भएका XLPE-इन्सुलेटेड केबलहरू र ३.६/६kV भन्दा कम मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज भएका EPR पातलो-इन्सुलेटेड केबलहरू (वा ६/१०kV भन्दा कम मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज भएका बाक्लो-इन्सुलेटेड केबलहरू) को लागि, भित्री र बाहिरी अर्ध-चालक ढाल संरचनाहरू पनि आवश्यक पर्दछ।
(१) कन्डक्टर शिल्डिङ र इन्सुलेशन शिल्डिङ
कन्डक्टर शिल्डिंग (भित्री अर्ध-चालक शिल्डिंग) गैर-धातु हुनुपर्छ, जसमा बाहिर निकालिएको अर्ध-चालक सामग्री वा कन्डक्टरको वरिपरि बेरिएको अर्ध-चालक टेप र त्यसपछि बाहिर निकालिएको अर्ध-चालक तह हुनुपर्छ।
इन्सुलेशन शिल्डिंग (बाह्य अर्ध-चालक शिल्डिंग) भनेको प्रत्येक इन्सुलेटेड कोरको बाहिरी सतहमा सिधै बाहिर निकालिएको गैर-धातु अर्ध-चालक शिल्डिंग हो, जुन या त इन्सुलेशनमा कडा रूपमा बाँध्न सकिन्छ वा छिल्न सकिन्छ। बाहिर निकालिएको भित्री र बाहिरी अर्ध-चालक शिल्डिंग तहहरू इन्सुलेशनमा कडा रूपमा बाँधिएको हुनुपर्छ, चिल्लो इन्टरफेसहरू सहित, कुनै स्पष्ट स्ट्र्यान्ड चिन्हहरू छैनन्, र कुनै तीखा किनारहरू, कणहरू, जलेको चिन्हहरू, वा खरोंचहरू छैनन्। बुढ्यौली अघि र पछि प्रतिरोधात्मकता कन्डक्टर शिल्डिंग तहको लागि १००० Ω·m र इन्सुलेशन शिल्डिंग तहको लागि ५०० Ω·m भन्दा बढी हुनु हुँदैन।
भित्री र बाहिरी अर्ध-चालक ढाल सामग्रीहरू सम्बन्धित इन्सुलेशन सामग्रीहरू (जस्तै क्रस-लिङ्क गरिएको पोलिथिलीन, इथिलीन-प्रोपाइलीन रबर, आदि) लाई कार्बन ब्ल्याक, एन्टिअक्सिडेन्टहरू, इथिलीन-भिनाइल एसीटेट कोपोलिमर, र अन्य additives सँग मिसाएर बनाइन्छ। कार्बन ब्ल्याक कणहरू पोलिमर भित्र समान रूपमा छरिएका हुनुपर्छ, जम्मा वा कमजोर फैलावट बिना।
भित्री र बाहिरी अर्ध-चालक ढाल तहहरूको मोटाई भोल्टेज स्तरसँगै बढ्छ। इन्सुलेशन तहमा विद्युतीय क्षेत्र शक्ति भित्र बढी र बाहिर कम भएको हुनाले, अर्ध-चालक ढाल तहहरूको मोटाई पनि बाहिर भन्दा भित्र बढी हुनुपर्छ। विगतमा, कमजोर साग नियन्त्रण वा अत्यधिक कडा तामा टेपहरूको कारणले हुने पङ्क्चरहरूको कारणले गर्दा खरोंचहरू रोक्नको लागि बाहिरी अर्ध-चालक ढाल भित्री भन्दा थोरै बाक्लो बनाइन्थ्यो। अब, अनलाइन स्वचालित साग अनुगमन र एनिल गरिएको नरम तामा टेपहरूको साथ, भित्री अर्ध-चालक ढाल तहलाई बाहिरी तहको थोरै बाक्लो वा बराबर बनाउनु पर्छ। ६-१०-३५ केभी केबलहरूको लागि, भित्री तहको मोटाई सामान्यतया ०.५-०.६-०.८ मिमी हुन्छ।
(२) धातुको शिल्डिङ
०.६/१kV भन्दा बढी रेटेड भोल्टेज भएका केबलहरूमा धातुको ढाल तह हुनुपर्छ। धातुको ढाल तह प्रत्येक इन्सुलेटेड कोर वा केबल कोरमा लगाउनुपर्छ। धातुको ढालमा एक वा बढी धातु टेपहरू, धातुको चुल्ठोहरू, धातुको तारहरूको केन्द्रित तहहरू, वा धातुको तार र धातुको टेपहरूको संयोजन हुनुपर्छ।
युरोप र अन्य विकसित देशहरूमा, उच्च सर्ट-सर्किट धाराहरू भएका प्रतिरोध-ग्राउन्डेड डबल-सर्किट प्रणालीहरूको प्रयोगका कारण, तामाको तारको ढाल सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। केही निर्माताहरूले केबल व्यास घटाउन तामाको तारहरूलाई विभाजन म्यान वा बाहिरी आवरणमा इम्बेड गर्छन्। चीनमा, प्रतिरोध-ग्राउन्डेड डबल-सर्किट प्रणालीहरू प्रयोग गर्ने केही प्रमुख परियोजनाहरू बाहेक, धेरैजसो प्रणालीहरूले आर्क-सप्रेसन कोइल-ग्राउन्डेड एकल-सर्किट पावर आपूर्तिहरू प्रयोग गर्छन्, जसले सर्ट-सर्किट धारालाई न्यूनतममा सीमित गर्दछ, त्यसैले तामाको टेप ढाल प्रयोग गर्न सकिन्छ। केबल कारखानाहरूले खरिद गरिएका कडा तामाका टेपहरूलाई स्लिटिंग र एनिलिङ गरेर प्रशोधन गर्छन् ताकि प्रयोग गर्नु अघि निश्चित लम्बाइ र तन्य शक्ति (धेरै कडाले इन्सुलेशन शिल्डिंग तहलाई स्क्र्याच गर्नेछ, धेरै नरमले चाउरी पर्नेछ) प्राप्त गर्न सकियोस्। नरम तामाका टेपहरूले केबलहरूको लागि GB/T11091-2005 तामाको टेपको पालना गर्नुपर्छ।
कपर टेपको शिल्डिङमा ओभरल्याप गरिएको नरम तामा टेपको एक तह वा खाली ठाउँहरू सहित हेलिकली बेरिएको नरम तामा टेपको दुई तहहरू समावेश हुनुपर्छ। कपर टेपको औसत ओभरल्याप दर यसको चौडाइ (नाममात्र मान) को १५% हुनुपर्छ, र न्यूनतम ओभरल्याप दर ५% भन्दा कम हुनु हुँदैन। कपर टेपको नाममात्र मोटाई एकल-कोर केबलहरूको लागि कम्तिमा ०.१२ मिमी र बहु-कोर केबलहरूको लागि कम्तिमा ०.१० मिमी हुनुपर्छ। कपर टेपको न्यूनतम मोटाई नाममात्र मानको ९०% भन्दा कम हुनु हुँदैन। इन्सुलेशन शिल्डिङको बाहिरी व्यास (≤२५ मिमी वा >२५ मिमी) मा निर्भर गर्दै, कपर टेपको चौडाई सामान्यतया ३०-३५ मिमी हुन्छ।
तामाको तारको शिल्डिङ हेलिकली घाउ भएको नरम तामाको तारबाट बनेको हुन्छ, जसलाई तामाको तार वा तामाको टेपको काउन्टर-हेलिकल र्यापिङले सुरक्षित गरिएको हुन्छ। यसको प्रतिरोधले केबलहरूको GB/T3956-2008 कन्डक्टरहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्नुपर्छ, र यसको नाममात्र क्रस-सेक्शनल क्षेत्र फल्ट करेन्ट क्षमता अनुसार निर्धारण गर्नुपर्छ। तामाको तारको शिल्डिङ तीन-कोर केबलहरूको भित्री आवरणमा वा सिधै इन्सुलेशन, बाहिरी अर्ध-चालक शिल्डिङ तह, वा एकल-कोर केबलहरूको उपयुक्त भित्री आवरणमा लागू गर्न सकिन्छ। छेउछाउको तामाको तारहरू बीचको औसत अन्तर ४ मिमी भन्दा बढी हुनु हुँदैन। औसत अन्तर G सूत्र प्रयोग गरेर गणना गरिन्छ:
कहाँ:
D – तामाको तारको ढाल मुनि केबल कोरको व्यास, मिमीमा;
d – तामाको तारको व्यास, मिमीमा;
n – तामाका तारहरूको संख्या।
२. शिल्डिङ लेयरहरूको भूमिका र भोल्टेज स्तरहरूसँग तिनीहरूको सम्बन्ध
(१) भित्री र बाहिरी अर्ध-चालक शिल्डिंगको भूमिका
केबल कन्डक्टरहरू सामान्यतया धेरै स्ट्रेन्डेड तारहरूबाट कम्प्याक्ट हुन्छन्। इन्सुलेशन एक्सट्रुजनको समयमा, कन्डक्टर सतह र इन्सुलेशन तह बीच खाली ठाउँहरू, बर्रहरू, र अन्य सतह अनियमितताहरू हुन सक्छन्, जसले गर्दा विद्युतीय क्षेत्रको एकाग्रता हुन्छ, जसले गर्दा स्थानीय वायु अन्तर डिस्चार्ज र ट्रीइङ डिस्चार्ज हुन्छ, र डाइइलेक्ट्रिक कार्यसम्पादन घट्छ। कन्डक्टर सतहमाथि अर्ध-चालक सामग्री (कन्डक्टर शिल्डिंग) को तह निकालेर, यसले इन्सुलेशनसँग कडा सम्पर्क सुनिश्चित गर्दछ। अर्ध-चालक तह र कन्डक्टर एउटै क्षमतामा भएको हुनाले, तिनीहरू बीच खाली ठाउँहरू भए पनि, कुनै विद्युतीय क्षेत्र कार्य हुनेछैन, जसले गर्दा आंशिक डिस्चार्जहरू रोकिन्छन्।
त्यस्तै गरी, बाहिरी इन्सुलेशन सतह र धातुको आवरण (वा धातुको ढाल) बीच खाडलहरू छन्, र भोल्टेज स्तर जति उच्च हुन्छ, हावाको खाडल डिस्चार्ज हुने सम्भावना त्यति नै बढी हुन्छ। बाहिरी इन्सुलेशन सतहमा अर्ध-चालक तह (इन्सुलेशन ढाल) निकालेर, धातुको आवरणसँग बाहिरी समकक्ष सतह बनाइन्छ, खाडलहरूमा विद्युतीय क्षेत्रहरू हटाउँछ र आंशिक डिस्चार्जहरू रोक्छ।
(२) धातुको संरक्षणको भूमिका
धातुको ढालको कार्यहरूमा समावेश छन्: सामान्य अवस्थामा क्यापेसिटिभ करेन्ट बोक्ने, गल्तीको समयमा सर्ट-सर्किट करेन्टको लागि मार्गको रूपमा काम गर्ने; इन्सुलेशन भित्र विद्युत क्षेत्रलाई सीमित गर्ने (बाह्य विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप घटाउने) र एक समान रेडियल विद्युत क्षेत्र सुनिश्चित गर्ने; असन्तुलित करेन्ट बोक्न तीन-चरण चार-तार प्रणालीहरूमा तटस्थ रेखाको रूपमा काम गर्ने; र रेडियल पानी-अवरुद्ध सुरक्षा प्रदान गर्ने।
पोस्ट समय: जुलाई-२८-२०२५