编织屏蔽电线电缆检验中的问题探究

刘畅 李佳奇

（1.沈阳产品质量监督检验院 2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院）

1．引言

编织屏蔽广泛应用于聚氯乙烯绝缘屏蔽电线、控制电缆和计算机与仪表屏蔽电缆中。电缆的编织屏蔽层能够确保存在电磁干扰环境下系统传输的性能，包括抵御外来电磁干扰的能力和系统自身向外辐射电磁干扰的能力，同时，编织层也一定程度的起到了保护和纵向抗拉的作用。不同种类编织屏蔽电缆相对应的标准要求有所区别，本文从检验角度出发，结合实际遇到问题的进行分析并对检验与使用提出建议。

2.编织屏蔽密度的计算差别

1）KVVP控制电缆国家标准GB/T 9330-2020条款7.4.3中，给出了金属丝编织屏蔽的编织密度计算公式，如下：

式中：P为金属丝编织屏蔽的编织密度，%；p为单向覆盖系数。

式中：m 为编织机的同一方向锭数；n 为每锭的编织金属丝根数；d为编织金属丝的直径测量值，mm ；D 为编织层外径测量值，mm ；L 为编织节距测量值，mm[1]。

2）在RVVP对 应的 标 准JB/T 8734.1—2016条 款5.4.2中，给出的编织密度计算公式如下：

式中：k 为编织密度，% ；kf是单向的覆盖系数；m是锭子的总数；n为每锭根数；d为屏蔽用金属圆单线直径，mm；l为节距，mm ；D为屏蔽层计算直径，mm[2]。

DJYPVP计算机与仪表屏蔽电缆的编织密度计算公式与KVVP的相同。从上面的两个计算公式可以看出，在两个产品标准中对编织密度的计算公式有所不同，两个公式中的m分别代表了编织机同一方向锭数和锭子总数。但对于双向编织的编织密度，计算结果一致。对于两个公式，都使用了单向覆盖系数，计算公式上没有原则性的差异[3]。

3.编织屏蔽的标准要求与屏蔽能效探索

编织屏蔽使用的金属丝，相关标准中都有明确规定：KVVP的金属丝编织屏蔽要求使用标称直径相同的镀锡圆铜线或软圆铜线，编织使用的圆铜线标称直径依据编织前电缆假定直径的不同，分为0.15mm、0.20mm、0.25mm和0.30mm。RVVP可采用镀锡软圆铜线或软圆铜线编织屏蔽。编织用圆铜线的标称直径对应不同假定直径分别为：0.10mm、0.15mm和0.20mm。DJYPVP计算机与仪表屏蔽电缆的屏蔽形式一般包括编织屏蔽形式分铜丝编织和铝塑复合带+铜丝编织等型式，应使用圆铜线编织，用于编织的圆铜线标称直径与控制电缆相同[4]。以上三种编织屏蔽电缆所采用的材料一致，且编织密度限值标准要求均不小于80%。

有研究表明，伴随着编织用金属丝直径的增大，电缆的屏蔽能效呈现出先增大后减小的趋势，主要因为金属丝直径增大后会影响编织层的间隙。另外，编织角度也会对屏蔽能效产生影响。有实验选取从22°到42°的五个编织角度，间隔为5°进行不同频率的能效对比，实验结果表明随着编织角度的增大，屏蔽能效值也随之增加[5]。编织密度越大屏蔽能效越高，但并不代表编织密度越大越好，编织密度过大易导致电缆弯曲半径增大从而影响使用的灵活性，考虑到经济性与实用性编织密度达到相关标准要求即可。

另有技术研究人员对使用铜包铝镁合金作为编织线进行了研究，实验采用圆铜线和铜包铝镁合金分别作为编织线对其屏蔽抑制系数做了对比，研究结果表明在同样的编织工艺和相同的编织参数情况下，采用圆铜线的屏蔽能效要优于铜包铝镁合金，如果增大铜包铝镁合金的金属丝直径，其屏蔽能效可提高至与使用圆铜线相近[6]。

4.检验过程中遇到的问题探讨

4.1 编织屏蔽的不均匀性

在现行的国家标准中，对于编织密度项目的检验，无论是样品段的选取还是编织节距的测量都没有明确的规定。因此，只需要随机选取足够长的样品即可，测量出该段样品的编织节距通过计算便可得出编织密度。但在检验工作中，时常碰到电缆屏蔽编织不均匀的情况，在同一根电缆中的不同位置，若在生产过程中没有进行严格把控容易发生编织节距不均匀的问题，或者在护套挤出的过程中受到牵引装置的拉拽也可能引起的编织层不均匀。编织节距不同会导致编织密度计算结果出现较大的差异。如图1所示，该段电缆编织屏蔽的编织节距不均匀，若选取节距最小处进行计算，编织密度可以到达80%，而若选择节距最大处进行计算，编织密度不到70%。对于这种不确定的检验结果，无论对于生产企业和检验机构都产生了风险。鉴于此情况，为避免使用过程中因编织不均匀产生干扰，建议使用者从两端分别查看屏蔽编织的均匀性后使用，同时建议相关标准在后续的修订中对取样要求以及不同节距多次测量后采用中间值或算数平均值的要求加以明确来更好的为检验机构指导工作。

图1 节距不均匀的编织屏蔽

4.2 控制电缆使用铜塑复合带+铜丝编织的情况

对于检验人员来说，铜塑复合带的使用并不会影响编织密度计算，但对于使用者，由于铜塑复合带的颜色与铜丝接近，如果不仔细观察极易被铜塑复合带干扰了对编织密度情况的基本判断。图2为使用铜塑复合带+铜丝编织的控制电缆，该样品的编织密度远达不到80%，但作为使用者很难注意到编织稀疏的问题。

图2 铜塑复合带+铜丝编织的控制电缆

虽然已有文章指出，不同的屏蔽方式可能可以达到同样的屏蔽效果[7]，但从上述产品检验的角度出发，提醒生产企业无论采用何种屏蔽形式，如果使用了编织屏蔽方式，其编织密度需要不小于80%才符合相关产品标准要求。

5.结论

本文通过对三种常见的编织屏蔽电缆进行比较得出：（1）控制电缆、聚氯乙烯绝缘屏蔽电线以及计算机与仪表屏蔽电缆的编织密度计算公式虽然不同但计算结果无差异。（2）编织密度越大屏蔽能效越高，但编织密度过大易导致电缆弯曲半径增大从而影响使用的灵活性，应从经济性和实用性上综合考虑。（3）对于编织屏蔽不均匀或者采用了铜塑复合带的情况，都应该保证其编织密度不小于80%。