Ang panangga na ginagamit sa mga produktong alambre at kable ay may dalawang magkaibang konsepto: electromagnetic shielding at electric field shielding. Ang electromagnetic shielding ay idinisenyo upang maiwasan ang mga kable na nagpapadala ng mga high-frequency signal (tulad ng mga RF cable at electronic cable) na magdulot ng panlabas na interference o upang harangan ang mga panlabas na electromagnetic wave na makagambala sa mga kable na nagpapadala ng mahihinang current (tulad ng mga signal o measurement cable), pati na rin upang mabawasan ang crosstalk sa pagitan ng mga kable. Ang electric field shielding ay idinisenyo upang balansehin ang malakas na electric field sa ibabaw ng conductor o sa insulation surface ng mga medium- at high-voltage power cable.
1. Istruktura at mga Pangangailangan ng mga Patong na Panangga sa Larangan ng Elektrisidad
Kasama sa panangga ng mga kable ng kuryente ang panangga sa konduktor, panangga sa insulasyon, at panangga sa metal. Ayon sa mga kaugnay na pamantayan, ang mga kable na may rated voltage na higit sa 0.6/1kV ay dapat magkaroon ng metallic shielding layer, na maaaring ilapat sa bawat insulated core o sa multi-core stranded cable core. Para sa mga XLPE-insulated cable na may rated voltage na hindi bababa sa 3.6/6kV at mga EPR thin-insulated cable na may rated voltage na hindi bababa sa 3.6/6kV (o mga thick-insulated cable na may rated voltage na hindi bababa sa 6/10kV), kinakailangan din ang panloob at panlabas na semi-conductive shielding structures.
(1) Panangga ng Konduktor at Panangga ng Insulasyon
Ang conductor shielding (panloob na semi-conductive shielding) ay dapat na hindi metal, na binubuo ng extruded semi-conductive material o isang semi-conductive tape na nakabalot sa conductor na sinusundan ng isang extruded semi-conductive layer.
Ang insulation shielding (outer semi-conductive shielding) ay isang non-metallic semi-conductive layer na direktang naka-extrude sa panlabas na ibabaw ng bawat insulated core, na maaaring mahigpit na idikit o mabalatan mula sa insulation. Ang extruded inner at outer semi-conductive layers ay dapat na mahigpit na nakadikit sa insulation, na may makinis na interface, walang halatang marka ng strand, at walang matutulis na gilid, particle, scorch marks, o mga gasgas. Ang resistivity bago at pagkatapos ng pagtanda ay hindi dapat lumagpas sa 1000 Ω·m para sa conductor shielding layer at 500 Ω·m para sa insulation shielding layer.
Ang panloob at panlabas na semi-conductive shielding materials ay ginagawa sa pamamagitan ng paghahalo ng mga kaukulang insulation materials (tulad ng cross-linked polyethylene, ethylene-propylene rubber, atbp.) na may carbon black, antioxidants, ethylene-vinyl acetate copolymer, at iba pang additives. Ang mga particle ng carbon black ay dapat na pantay na nakakalat sa loob ng polymer, nang walang agglomeration o mahinang dispersion.
Ang kapal ng panloob at panlabas na semi-conductive shielding layers ay tumataas kasabay ng pagtaas ng boltahe. Dahil ang lakas ng electric field sa insulation layer ay mas mataas sa loob at mas mababa sa labas, ang kapal ng semi-conductive shielding layers ay dapat ding mas malaki sa loob kaysa sa labas. Noong nakaraan, ang panlabas na semi-conductive shielding ay ginawang bahagyang mas makapal kaysa sa panloob upang maiwasan ang mga gasgas dahil sa mahinang pagkontrol ng sag o mga butas na dulot ng sobrang tigas na copper tapes. Ngayon, sa pamamagitan ng online automatic sag monitoring at annealed soft copper tapes, ang panloob na semi-conductive shielding layer ay dapat gawing bahagyang mas makapal o katumbas ng panlabas na layer. Para sa 6–10–35 kV na mga kable, ang kapal ng panloob na layer ay karaniwang 0.5–0.6–0.8 mm.
(2) Panangga na Metaliko
Ang mga kable na may rated voltage na higit sa 0.6/1kV ay dapat may metallic shielding layer. Ang metallic shielding layer ay dapat ilapat sa bawat insulated core o cable core. Ang metallic shielding ay dapat binubuo ng isa o higit pang metal tapes, metal braids, concentric layers ng metal wires, o kombinasyon ng metal wires at metal tapes.
Sa Europa at iba pang mauunlad na bansa, dahil sa paggamit ng mga resistance-grounded double-circuit system na may mas mataas na short-circuit currents, karaniwang ginagamit ang copper wire shielding. Ang ilang tagagawa ay naglalagay ng mga copper wire sa separation sheath o outer sheath upang mabawasan ang diameter ng cable. Sa Tsina, maliban sa ilang pangunahing proyekto na gumagamit ng resistance-grounded double-circuit systems, karamihan sa mga sistema ay gumagamit ng arc-suppression coil-grounded single-circuit power supply, na naglilimita sa short-circuit current sa pinakamababa, kaya maaaring gamitin ang copper tape shielding. Pinoproseso ng mga pabrika ng kable ang mga biniling matitigas na copper tape sa pamamagitan ng slitting at annealing upang makamit ang isang tiyak na elongation at tensile strength (ang sobrang tigas ay makakagasgas sa insulation shielding layer, ang sobrang lambot ay makakalusot) bago gamitin. Ang mga soft copper tape ay dapat sumunod sa GB/T11091-2005 Copper Tape for Cables.
Ang panangga ng copper tape ay dapat binubuo ng isang patong ng nakapatong na malambot na copper tape o dalawang patong ng nakabalot na helical na malambot na copper tape na may mga puwang. Ang average na overlap rate ng copper tape ay dapat na 15% ng lapad nito (nominal na halaga), at ang minimum na overlap rate ay hindi dapat mas mababa sa 5%. Ang nominal na kapal ng copper tape ay dapat na hindi bababa sa 0.12 mm para sa mga single-core cable at hindi bababa sa 0.10 mm para sa mga multi-core cable. Ang minimum na kapal ng copper tape ay hindi dapat mas mababa sa 90% ng nominal na halaga. Depende sa panlabas na diyametro ng insulation shielding (≤25 mm o >25 mm), ang lapad ng copper tape ay karaniwang 30–35 mm.
Ang panangga sa kawad na tanso ay gawa sa malambot na kawad na tanso na nakabalot nang helikal, na sinisigurado gamit ang counter-helical wrapping ng mga kawad na tanso o mga copper tape. Ang resistensya nito ay dapat matugunan ang mga kinakailangan ng GB/T3956-2008 Conductors of Cables, at ang nominal cross-sectional area nito ay dapat matukoy ayon sa kapasidad ng fault current. Ang panangga sa kawad na tanso ay maaaring ilapat sa ibabaw ng panloob na kaluban ng mga three-core cable o direkta sa ibabaw ng insulation, panlabas na semi-conductive shielding layer, o isang naaangkop na panloob na kaluban ng mga single-core cable. Ang average na puwang sa pagitan ng mga katabing kawad na tanso ay hindi dapat lumagpas sa 4 mm. Ang average na puwang G ay kinakalkula gamit ang pormula:
kung saan:
D – diameter ng core ng kable sa ilalim ng panangga ng kawad na tanso, sa mm;
d – diyametro ng alambreng tanso, sa mm;
n – bilang ng mga alambreng tanso.
2. Ang Papel ng mga Panangga na Layer at ang Kanilang Kaugnayan sa mga Antas ng Boltahe
(1) Papel ng Panloob at Panlabas na Semi-Conductive Shielding
Ang mga konduktor ng kable ay karaniwang siksik mula sa maraming stranded na mga kable. Sa panahon ng insulation extrusion, maaaring magkaroon ng mga puwang, burr, at iba pang mga iregularidad sa ibabaw sa pagitan ng ibabaw ng konduktor at ng insulation layer, na nagiging sanhi ng konsentrasyon ng electric field, na humahantong sa local air gap discharge at treeing discharge, at pagbabawas ng dielectric performance. Sa pamamagitan ng pag-extrude ng isang layer ng semi-conductive material (conductor shielding) sa ibabaw ng konduktor, tinitiyak nito ang mahigpit na pagkakadikit sa insulation. Dahil ang semi-conductive layer at ang konduktor ay nasa parehong potensyal, kahit na may mga puwang sa pagitan ng mga ito, walang magiging aksyon ng electric field, sa gayon ay pinipigilan ang mga partial discharge.
Gayundin, may mga puwang sa pagitan ng panlabas na ibabaw ng insulasyon at ng metalikong kaluban (o metalikong panangga), at mas mataas ang antas ng boltahe, mas malamang na magkaroon ng paglabas ng air gap. Sa pamamagitan ng pag-extrude ng isang semi-conductive layer (insulation shielding) sa panlabas na ibabaw ng insulasyon, isang panlabas na equipotential na ibabaw ang nabubuo kasama ng metalikong kaluban, na nag-aalis ng mga electric field sa mga puwang at pumipigil sa bahagyang paglabas.
(2) Papel ng Panangga na Metaliko
Ang mga tungkulin ng metallic shielding ay kinabibilangan ng: pagdadala ng capacitive current sa ilalim ng normal na kondisyon, nagsisilbing daanan para sa short-circuit current sa panahon ng mga fault; paglilimita sa electric field sa loob ng insulation (pagbabawas ng external electromagnetic interference) at pagtiyak ng pare-parehong radial electric field; pag-arte bilang neutral line sa mga three-phase four-wire system upang magdala ng unbalanced current; at pagbibigay ng radial water-blocking protection.
Oras ng pag-post: Hulyo 28, 2025