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單芯電纜鋼帶铠裝引起的問題

發布時間:2016/09/07 點擊量:

許多地方都提到鋼帶铠裝的單芯電纜不能用于交流線路和頻繁 啟停的直流線路中,为什麼呢? 根據電磁轉換原理,當鋼帶铠裝單芯電纜的導體通上交變電流時(頻繁 啟停相當于交變電流),铠裝用鋼帶具有有有有良好的導磁性能,會在鋼帶中形成 渦流電流(類似中頻爐的原理),使鋼帶發熱,在很短的時間内産生較高的 溫度,導致電纜絕緣層融化或加快老化,絕緣性能受到破壞,從而造成電 纜擊穿。 如果鋼帶的某端沒有有有有良好接地,由于鋼帶的每一圈之間并不能保證良 好接觸及鋼帶本身的電阻特性,導體和鋼帶可能會形成“電流互感器”, 在某些範圍内會産生較高的電勢,産生危險。 根據能量守恒定律,鋼帶發熱要消耗電能,會使電纜上的壓降加大, 進而使用電設備不能正常啟动,甚至損壞。 由于有有有有些地區必須使用铠裝電纜,才能有有有有效解決環境中的問題,如鼠 蟲害等。如何處理呢? 可以采用鋼絲铠裝電纜、鋁帶铠裝電纜、不鏽鋼铠裝電纜或直接采用 铠裝多芯(單條)電纜。
    案例一: 我們協助客戶處理至少四次單芯鋼帶铠裝電纜事故——電纜是由其他 廠家生産,長度較短,故障時間約在 3 至 5 年;故障現象是擊穿。
    案例二: 我們協助客戶處理至少一次單芯鋼帶铠裝電纜事故——電纜是由其他 廠家生産,長度約 500 米,故障現象先有有有有 N 線擊穿,更換後,電機不能啟 动,線路壓降大;建議客戶改用 3+2 電纜,問題解決。
    分析: 上述案例可見,在交流線路中采用鋼帶铠裝電纜,至少會縮短電纜的 使用壽命。 采用鋼帶铠裝單芯電纜的原因是:由于采購員對設計圖紙上電纜型号 規格的理解錯誤,并主觀更改了型号規格。 當鋼帶铠裝單芯電纜在長度短,通過的實際電流比電纜本身的最大載 流量小得多時,電纜壽命在打折扣;當長度較長時或電流接近電纜的最大 載流量量,故障立刻表現。 處理辦法 采購時,提供設計方案中一樣寫法的型号規格即可。 在交流線路及頻繁啟停的直流線路中,不采用鋼帶铠裝單芯電纜,不 将非磁性铠裝單芯電纜單獨敷設在磁性管道中。   單根導體周圍如果有閉合的鐵磁材料,流過交流電時的交變磁場會在鐵磁材料中産生渦流問題。多芯電纜由于流入流出電流相等(正常運行時),沒有電磁感應問題。渦流問題會造成保護裝置靈敏度下降、電纜發熱、線損增大、壽命縮短,嚴重時有可能引發火災。如果需要單芯铠裝電纜用于交流系統,可以采用不鏽鋼、銅、鋁合金等非鐵磁材料铠裝或采取了防止渦流措施的鋼帶。同樣道理,應避免單芯線纜單獨穿鋼管以及使用閉合的鐵磁材料電纜夾具等。 單芯鋼帶铠裝電力電纜在使用上存在着很大的局限性,在結構上也不合理,具體分析如下。 
     由《電磁場》可知,當鋼帶铠裝單芯電纜正常運行時,導體上會通過很大的交變電流(頻繁啟停的直流電纜線路也相當于是通過交變電流),这樣在電纜周圍會産生很大的交變電磁場,而铠裝用鋼帶具有良好的導磁性能,在運行中,鋼帶和導體類似于電流互感器的主副線圈,當有交變的電磁場穿過鋼帶時,就會感應出交變電流,而鋼帶本身具有比較大的電阻,引起自身發熱,從而在鋼帶中形成渦流損耗和磁滞損耗,于是在很短的時間内,鋼帶就會産生較高的溫度,再加上導體在正常運行時産生的熱量,如果熱量無法及時散發出去(如埋地敷設等),就會導致電纜絕緣層融化或加速老化,破壞電纜的絕緣性能,從而造成電纜擊穿或提前報廢。
     目前,國内有不少企业對單芯電纜铠裝采用鋼絲铠裝加銅絲隔離結構,其實这種“隔磁”結構也是不合理的,隔磁結構的目的是要增大磁路的磁阻,減小鋼絲中的磁感應強度,從而減小鋼絲損耗,可是在實際運行當中,銅絲隻能引起磁力線的畸變,而不會中斷磁力線,也就是說并不能达到增大磁阻的目的,但是由于鋼絲铠裝電纜能夠承受很大的拉應力,目前應用仍然很廣泛。 
     因此,對于單芯電纜,我們不能夠使用磁性材料铠裝,而應該考慮采用非磁性材料代替,如銅合金絲(帶)、不鏽鋼絲(帶)、鋁合金絲(帶)等等。對此,銷售部門在與客戶接洽過程當中,如果遇到客戶對單芯電纜要求采用鋼帶铠裝結構時,應盡量向客戶闡明單芯電纜为什麼不能采用鋼帶铠裝的原因,并優先推薦使用非磁性材料铠裝電纜。