สายเคเบิลป้องกันคืออะไรและทำไมชั้นการป้องกันจึงสำคัญมาก?

สายเคเบิลที่มีการป้องกันตามชื่อแนะนำคือสายเคเบิลที่มีความสามารถในการรบกวนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าป้องกันภายนอกที่เกิดขึ้นในรูปแบบของสายเคเบิลส่งผ่านที่มีชั้นป้องกัน สิ่งที่เรียกว่า "การป้องกัน" บนโครงสร้างสายเคเบิลก็เป็นมาตรการในการปรับปรุงการกระจายของสนามไฟฟ้า ตัวนำของสายเคเบิลประกอบด้วยสายหลายเส้นซึ่งง่ายต่อการสร้างช่องว่างอากาศระหว่างมันกับชั้นฉนวนและพื้นผิวตัวนำไม่ราบรื่นซึ่งจะทำให้เกิดความเข้มข้นของสนามไฟฟ้า

1. ชั้นป้องกันที่สามารถป้องกันได้
(1). เพิ่มชั้นป้องกันของวัสดุกึ่งตัวนำบนพื้นผิวของตัวนำซึ่งเป็น equipotential กับตัวนำที่มีการป้องกันและสัมผัสกับชั้นฉนวนที่ดีเพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยบางส่วนระหว่างตัวนำและชั้นฉนวน เลเยอร์ของการป้องกันนี้เป็นที่รู้จักกันว่าชั้นป้องกันด้านใน นอกจากนี้ยังอาจมีช่องว่างในการสัมผัสระหว่างพื้นผิวฉนวนกับฝักและเมื่อสายเคเบิลงอพื้นผิวฉนวนสายเคเบิลน้ำมันกระดาษเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดรอยแตกซึ่งเป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดการปล่อยบางส่วน

(2). เพิ่มชั้นป้องกันของวัสดุกึ่งตัวนำบนพื้นผิวของชั้นฉนวนซึ่งมีการสัมผัสที่ดีกับชั้นฉนวนกันความร้อนที่มีการป้องกันและศักยภาพที่เท่ากันกับปลอกโลหะเพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยบางส่วนระหว่างชั้นฉนวนและฝัก

เพื่อที่จะดำเนินการแกนและป้องกันสนามไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอ, 6kV และสูงกว่าสายเคเบิลพลังงานแรงดันไฟฟ้าสูงและสูงโดยทั่วไปจะมีชั้นโล่ตัวนำและชั้นป้องกันฉนวนและสายเคเบิลแรงดันต่ำบางตัวไม่มีชั้นโล่ มีเลเยอร์ป้องกันสองชนิด: การป้องกันแบบกึ่งรับรู้และการป้องกันโลหะ

2. สายเคเบิลป้องกัน
ชั้นป้องกันของสายเคเบิลนี้ส่วนใหญ่ถักเป็นเครือข่ายสายโลหะหรือฟิล์มโลหะและมีวิธีการป้องกันเดี่ยวที่หลากหลายและการป้องกันหลายแบบ โล่เดี่ยวหมายถึงฟิล์มโล่หรือฟิล์มโล่เดี่ยวซึ่งสามารถห่อสายอย่างน้อยหนึ่งสาย โหมดการป้องกันหลายแบบเป็นส่วนใหญ่ของเครือข่ายการป้องกันและฟิล์มป้องกันอยู่ในสายเคเบิลเดียว บางคนใช้เพื่อแยกสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างสายไฟและบางตัวเป็นเกราะป้องกันสองชั้นที่ใช้เพื่อเสริมสร้างเอฟเฟกต์การป้องกัน กลไกของการป้องกันคือการบดชั้นป้องกันเพื่อแยกแรงดันสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นของสายไฟภายนอก

(1).
เลเยอร์การป้องกันแบบกึ่งนำไปใช้มักจะถูกจัดเรียงบนพื้นผิวด้านนอกของแกนลวดนำไฟฟ้าและพื้นผิวด้านนอกของชั้นฉนวนตามลำดับที่เรียกว่าชั้นป้องกันกึ่งรับรู้ภายในและชั้นป้องกันกึ่งรับรู้ด้านนอก ชั้นป้องกันแบบกึ่งนำไฟฟ้าประกอบด้วยวัสดุกึ่งตัวนำที่มีความต้านทานต่ำมากและมีความหนาบาง ชั้นป้องกันกึ่งนำไฟฟ้าด้านในได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สม่ำเสมอในสนามไฟฟ้าบนพื้นผิวด้านนอกของแกนตัวนำและหลีกเลี่ยงการปลดปล่อยตัวนำและฉนวนกันความร้อนบางส่วนเนื่องจากพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอของตัวนำและช่องว่างอากาศที่เกิดจากแกนที่ติดอยู่ โล่กึ่งนำพาภายนอกนั้นสัมผัสได้ดีกับพื้นผิวด้านนอกของชั้นฉนวนและเป็น equipotential กับปลอกโลหะเพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยบางส่วนด้วยปลอกโลหะเนื่องจากข้อบกพร่องเช่นรอยแตกบนพื้นผิวฉนวนสายเคเบิล

(2). โล่โลหะ
สำหรับสายเคเบิลพลังงานแรงดันไฟฟ้าขนาดกลางและต่ำที่ไม่มีปลอกโลหะนอกเหนือจากการตั้งค่าชั้นโล่กึ่งตัวนำ แต่ยังเพิ่มชั้นโล่โลหะ ชั้นโล่โลหะมักจะถูกห่อด้วยเทปทองแดงหรือลวดทองแดงซึ่งส่วนใหญ่มีบทบาทในการป้องกันสนามไฟฟ้า

เนื่องจากกระแสผ่านสายไฟมีขนาดค่อนข้างใหญ่สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ กระแสเพื่อไม่ส่งผลกระทบต่อส่วนประกอบอื่น ๆ ดังนั้นชั้นป้องกันจึงสามารถป้องกันสนามแม่เหล็กไฟฟ้านี้ในสายเคเบิล นอกจากนี้เลเยอร์การป้องกันสายเคเบิลสามารถมีบทบาทบางอย่างในการป้องกันสายดิน หากแกนสายเคเบิลเสียหายกระแสรั่วไหลสามารถไหลไปตามการไหลของการป้องกันแบบลามินาร์เช่นเครือข่ายสายดินเพื่อมีบทบาทในการป้องกันความปลอดภัย จะเห็นได้ว่าบทบาทของชั้นโล่สายเคเบิลยังคงมีขนาดใหญ่มาก