交联电缆屏蔽层在正确设计和安装的情况下,具备较强的抗雷击能力,能有效减少雷电电磁干扰和感应电压,但实际效果受屏蔽层材料、接地方式及安装质量影响。具体分析如下:
抗雷击原理
电磁屏蔽作用:交联电缆的屏蔽层通常由金属(如铜或铝)制成,能有效反射和吸收雷电产生的电磁波。当雷电电磁波到达屏蔽层表面时,由于空气与金属交界面波阻抗不同,会对入射波产生反射。同时,未被反射而进入屏蔽体内的电磁波能量在继续传播时,会因电磁场在导体内感应产生涡流而消耗部分能量,从而减少雷电对电缆内部导体的影响。
电流引导作用:屏蔽层还能将雷电产生的感应电流引导至接地系统,避免电流在电缆内部积聚,从而减少对电缆的损害。
实际效果
减少感应电压:交联电缆屏蔽层能有效减少由雷电电磁场引起的感应电压。在风力发电系统中,雷击产生的高幅值瞬态电压和地电位升高对风电系统中的电力和通信系统构成严重威胁。通过将电缆屏蔽层接地,可显著抑制电缆上的瞬态电压,幅值在多数情况下的下降超过50%。
提升系统稳定性:屏蔽层的应用能提升系统的整体稳定性。在通信、广播、电视、微波中继等领域的无线电发射或接收设备的天线馈电线以及各种电子设备的机内连线或相互连线中,普遍使用射频电缆,其中同轴射频电缆应用最多。这些电缆的外导体既起导电作用又起屏蔽作用,能有效减少雷电对信号传输的干扰。
影响因素
屏蔽层材料:屏蔽层的材料对其抗雷击性能有重要影响。铜和铝等导电材料具有良好的电磁屏蔽性能,能有效反射和吸收雷电电磁波。
接地方式:屏蔽层的接地方式对其抗雷击性能也有重要影响。正确的接地方式能确保雷电产生的感应电流迅速导入大地,避免电流在电缆内部积聚。例如,在风力发电系统中,将电缆屏蔽层接地可显著抑制电缆上的瞬态电压。
安装质量:屏蔽层的安装质量也直接影响其抗雷击性能。屏蔽层应紧密包裹电缆导体,避免出现间隙或破损。同时,屏蔽层与接地系统的连接应牢固可靠,确保电流能顺利导入大地。
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