屏蔽型橡套软电缆用半导电填充材料的探讨

2012-03-29李明珍董振园牛方辉

电线电缆 2012年6期

廉果，李明珍，董振园，牛方辉

(江苏亨通电力电缆有限公司，江苏吴江215234)

0 引言

橡皮绝缘电线电缆经历了上百年的发展历史，它是电线电缆中历史最为悠久的品种之一。橡皮绝缘电线电缆具有优良的电气绝缘性能、化学稳定性，特别是以其它电线电缆无法比拟的柔软性和较好的物理性能而得到广泛的应用。

随着合成橡胶在电线电缆工业中的推广应用，橡皮绝缘电线电缆的性能大为改善，除具有天然橡胶的固有优点外，又增加了耐油性、阻燃性、耐寒性、耐热性等各种优良的性能，从而使橡皮绝缘电线电缆的品种更加丰富，应用范围更加广阔。随着工业的高速发展，中低压屏蔽型橡套软电缆也越来越多地应用于电气化工业中。

1 橡套电缆屏蔽层的作用

电缆结构上的屏蔽层是一种改善电场分布的措施。电缆导体由多根导线绞合而成，它与绝缘层之间易形成气隙，导体表面不光滑，会造成电场集中。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触，从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电，这一层屏蔽为内屏蔽层;同样在绝缘表面和护套接触处也可能存在间隙，是引起局部放电的因素，故在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的绝缘层有良好接触，与金属护套等电位，从而避免在绝缘层与护套之间发生局部放电，这一层屏蔽为外屏蔽层。没有金属护套的挤包绝缘电缆，除半导电屏蔽层外，还要增加用铜带或铜丝绕包的金属屏蔽层，金属屏蔽层的作用是在正常运行时通过电容电流，当系统发生短路时，作为短路电流的通道，同时也起到屏蔽电场的作用。可见，如果电缆中这层外半导电层和铜屏蔽不存在，三芯电缆中芯与芯之间发生绝缘击穿的可能性非常大。

2 填充的目的

普通橡套软电缆填充的目的是:使缆芯结构稳定，保持电缆的圆整性;用低成本的填充材料替代价格较贵的护套材料;多芯结构的电缆中心垫芯还起到机械缓冲作用，增强电缆的抗冲击和挤压性能。

屏蔽型橡套软电缆填充的目的除了以上几个方面，填充采用半导体材料，还有均衡电位的作用，就是把所有屏蔽层相互作良好的导电性连接，并与接地系统连通，在一条线路上的电压差近乎等于0，也就是没有电压降，电压相同。这样对改善电位均衡性具有显著作用，从而避免在雷击放电或感应过电压时，由于地电位的提高而引起设备损坏。

3 几种填充材料

普通橡套软电缆的填充材料一般采用橡皮条、棉、麻绳、聚丙烯弹性索等，这些材料在工艺上各有利弊，并不适用于屏蔽型橡套软电缆，但这些材料和半导电橡皮混合使用，不但可用作屏蔽型橡套软电缆的填充，而且还有效地降低了成本。下面就介绍几种适用于屏蔽型橡套软电缆的填充材料。

(1)半导电橡皮条。采用半导电橡皮条填充对屏蔽型橡套电缆来说是最好的方式，它既不影响电缆的绝缘性能，又可达到填充的目的，还能对线芯间屏蔽层相互作良好的导电性连接，但有些生产厂家提出半导电橡皮条在挤橡机上难以大长度挤出成型，经常未进入水冷却系统就断成数条小段。这主要是因为半导电橡皮条在硫化管内还未充分硫化，抗张强度较小，由于牵引的拉力和自身重力，导致在挤出过程中易断，若在挤半导电橡皮条时加一根加强绳，就可解决半导电橡皮条挤出易断问题。此外，半导电橡皮比橡皮填充料贵很多，若填充条全部采用半导电橡皮材料，则成本增加较多。可采用橡皮填充料加半导电橡皮，即填充条内层采用橡皮填充材料，外层采用一定厚度的半导电橡皮，双层共挤方式挤出。使用此填充条，既能满足屏蔽型橡套软电缆的性能要求，屏蔽层表面接触仍导通，材料成本又大大降低。

(2)半导电橡皮条包覆棉、麻绳。棉、麻绳柔软，成缆时随形性好，填充充实，可以保持成缆圆整。屏蔽型橡套软电缆可采用棉、麻绳挤包半导电橡皮，但弊端是棉、麻绳在硫化过程中易进水或吸潮气，影响电缆的电气绝缘性能。

(3)半导电橡皮条包覆聚丙烯弹性索。聚丙烯弹性索柔软、体轻，成缆的圆整度好，填充紧实。屏蔽型橡套软电缆可采用聚丙烯弹性索挤包半导电橡皮，但聚丙烯弹性索耐高温性不佳，在挤包半导电橡皮时易融化、断裂，造成加工困难，影响生产效率。

各生产厂家可以结合自身的工艺水平和生产状况，来选取最适合本公司屏蔽型橡套软电缆的填充方式和材料。