編織屏蔽電線電纜檢驗(yàn)中的問題探究

劉暢 李佳奇

（1.沈陽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院 2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院）

1．引言

編織屏蔽廣泛應(yīng)用于聚氯乙烯絕緣屏蔽電線、控制電纜和計(jì)算機(jī)與儀表屏蔽電纜中。電纜的編織屏蔽層能夠確保存在電磁干擾環(huán)境下系統(tǒng)傳輸?shù)男阅?，包括抵御外來電磁干擾的能力和系統(tǒng)自身向外輻射電磁干擾的能力，同時(shí)，編織層也一定程度的起到了保護(hù)和縱向抗拉的作用。不同種類編織屏蔽電纜相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求有所區(qū)別，本文從檢驗(yàn)角度出發(fā)，結(jié)合實(shí)際遇到問題的進(jìn)行分析并對(duì)檢驗(yàn)與使用提出建議。

2.編織屏蔽密度的計(jì)算差別

1）KVVP控制電纜國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9330-2020條款7.4.3中，給出了金屬絲編織屏蔽的編織密度計(jì)算公式，如下：

式中：P為金屬絲編織屏蔽的編織密度，%；p為單向覆蓋系數(shù)。

式中：m 為編織機(jī)的同一方向錠數(shù)；n 為每錠的編織金屬絲根數(shù)；d為編織金屬絲的直徑測量值，mm ；D 為編織層外徑測量值，mm ；L 為編織節(jié)距測量值，mm[1]。

2）在RVVP對(duì) 應(yīng)的 標(biāo) 準(zhǔn)JB/T 8734.1—2016條 款5.4.2中，給出的編織密度計(jì)算公式如下：

式中：k 為編織密度，% ；kf是單向的覆蓋系數(shù)；m是錠子的總數(shù)；n為每錠根數(shù)；d為屏蔽用金屬圓單線直徑，mm；l為節(jié)距，mm ；D為屏蔽層計(jì)算直徑，mm[2]。

DJYPVP計(jì)算機(jī)與儀表屏蔽電纜的編織密度計(jì)算公式與KVVP的相同。從上面的兩個(gè)計(jì)算公式可以看出，在兩個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)編織密度的計(jì)算公式有所不同，兩個(gè)公式中的m分別代表了編織機(jī)同一方向錠數(shù)和錠子總數(shù)。但對(duì)于雙向編織的編織密度，計(jì)算結(jié)果一致。對(duì)于兩個(gè)公式，都使用了單向覆蓋系數(shù)，計(jì)算公式上沒有原則性的差異[3]。

3.編織屏蔽的標(biāo)準(zhǔn)要求與屏蔽能效探索

編織屏蔽使用的金屬絲，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都有明確規(guī)定：KVVP的金屬絲編織屏蔽要求使用標(biāo)稱直徑相同的鍍錫圓銅線或軟圓銅線，編織使用的圓銅線標(biāo)稱直徑依據(jù)編織前電纜假定直徑的不同，分為0.15mm、0.20mm、0.25mm和0.30mm。RVVP可采用鍍錫軟圓銅線或軟圓銅線編織屏蔽。編織用圓銅線的標(biāo)稱直徑對(duì)應(yīng)不同假定直徑分別為：0.10mm、0.15mm和0.20mm。DJYPVP計(jì)算機(jī)與儀表屏蔽電纜的屏蔽形式一般包括編織屏蔽形式分銅絲編織和鋁塑復(fù)合帶+銅絲編織等型式，應(yīng)使用圓銅線編織，用于編織的圓銅線標(biāo)稱直徑與控制電纜相同[4]。以上三種編織屏蔽電纜所采用的材料一致，且編織密度限值標(biāo)準(zhǔn)要求均不小于80%。

有研究表明，伴隨著編織用金屬絲直徑的增大，電纜的屏蔽能效呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，主要因?yàn)榻饘俳z直徑增大后會(huì)影響編織層的間隙。另外，編織角度也會(huì)對(duì)屏蔽能效產(chǎn)生影響。有實(shí)驗(yàn)選取從22°到42°的五個(gè)編織角度，間隔為5°進(jìn)行不同頻率的能效對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨著編織角度的增大，屏蔽能效值也隨之增加[5]。編織密度越大屏蔽能效越高，但并不代表編織密度越大越好，編織密度過大易導(dǎo)致電纜彎曲半徑增大從而影響使用的靈活性，考慮到經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性編織密度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求即可。

另有技術(shù)研究人員對(duì)使用銅包鋁鎂合金作為編織線進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)采用圓銅線和銅包鋁鎂合金分別作為編織線對(duì)其屏蔽抑制系數(shù)做了對(duì)比，研究結(jié)果表明在同樣的編織工藝和相同的編織參數(shù)情況下，采用圓銅線的屏蔽能效要優(yōu)于銅包鋁鎂合金，如果增大銅包鋁鎂合金的金屬絲直徑，其屏蔽能效可提高至與使用圓銅線相近[6]。

4.檢驗(yàn)過程中遇到的問題探討

4.1 編織屏蔽的不均勻性

在現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于編織密度項(xiàng)目的檢驗(yàn)，無論是樣品段的選取還是編織節(jié)距的測量都沒有明確的規(guī)定。因此，只需要隨機(jī)選取足夠長的樣品即可，測量出該段樣品的編織節(jié)距通過計(jì)算便可得出編織密度。但在檢驗(yàn)工作中，時(shí)常碰到電纜屏蔽編織不均勻的情況，在同一根電纜中的不同位置，若在生產(chǎn)過程中沒有進(jìn)行嚴(yán)格把控容易發(fā)生編織節(jié)距不均勻的問題，或者在護(hù)套擠出的過程中受到牽引裝置的拉拽也可能引起的編織層不均勻。編織節(jié)距不同會(huì)導(dǎo)致編織密度計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)較大的差異。如圖1所示，該段電纜編織屏蔽的編織節(jié)距不均勻，若選取節(jié)距最小處進(jìn)行計(jì)算，編織密度可以到達(dá)80%，而若選擇節(jié)距最大處進(jìn)行計(jì)算，編織密度不到70%。對(duì)于這種不確定的檢驗(yàn)結(jié)果，無論對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)都產(chǎn)生了風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此情況，為避免使用過程中因編織不均勻產(chǎn)生干擾，建議使用者從兩端分別查看屏蔽編織的均勻性后使用，同時(shí)建議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在后續(xù)的修訂中對(duì)取樣要求以及不同節(jié)距多次測量后采用中間值或算數(shù)平均值的要求加以明確來更好的為檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)指導(dǎo)工作。

圖1 節(jié)距不均勻的編織屏蔽

4.2 控制電纜使用銅塑復(fù)合帶+銅絲編織的情況

對(duì)于檢驗(yàn)人員來說，銅塑復(fù)合帶的使用并不會(huì)影響編織密度計(jì)算，但對(duì)于使用者，由于銅塑復(fù)合帶的顏色與銅絲接近，如果不仔細(xì)觀察極易被銅塑復(fù)合帶干擾了對(duì)編織密度情況的基本判斷。圖2為使用銅塑復(fù)合帶+銅絲編織的控制電纜，該樣品的編織密度遠(yuǎn)達(dá)不到80%，但作為使用者很難注意到編織稀疏的問題。

圖2 銅塑復(fù)合帶+銅絲編織的控制電纜

雖然已有文章指出，不同的屏蔽方式可能可以達(dá)到同樣的屏蔽效果[7]，但從上述產(chǎn)品檢驗(yàn)的角度出發(fā)，提醒生產(chǎn)企業(yè)無論采用何種屏蔽形式，如果使用了編織屏蔽方式，其編織密度需要不小于80%才符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.結(jié)論

本文通過對(duì)三種常見的編織屏蔽電纜進(jìn)行比較得出：（1）控制電纜、聚氯乙烯絕緣屏蔽電線以及計(jì)算機(jī)與儀表屏蔽電纜的編織密度計(jì)算公式雖然不同但計(jì)算結(jié)果無差異。（2）編織密度越大屏蔽能效越高，但編織密度過大易導(dǎo)致電纜彎曲半徑增大從而影響使用的靈活性，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性上綜合考慮。（3）對(duì)于編織屏蔽不均勻或者采用了銅塑復(fù)合帶的情況，都應(yīng)該保證其編織密度不小于80%。