シールドケーブルは、その名の通り、シールド層によって外部電磁干渉に対する耐性が形成された伝送ケーブルです。ケーブル構造上のいわゆる「シールド」は、電界の分布を改善するための手段でもあります。ケーブルの導体は複数の撚り線で構成されており、導体と絶縁層の間に空気ギャップができやすく、導体表面が滑らかでないため、電界が集中しやすくなります。
1. ケーブルシールド層
（１）導体の表面に、シールド導体と等電位で絶縁層と良好に接触する半導電性材料のシールド層を追加することで、導体と絶縁層間の部分放電を防止します。このシールド層は、内部シールド層とも呼ばれます。また、絶縁面とシースの接触に隙間が生じる場合があり、ケーブルが曲げられると、油紙ケーブルの絶縁面に亀裂が生じやすく、これらが部分放電の原因となります。
（２）絶縁層の表面に半導電性材料の遮蔽層を設け、遮蔽された絶縁層と良好な接触を保ち、金属シースと等電位になるようにすることで、絶縁層とシース間の部分放電を防ぐ。
6kV以上の高電圧中電圧電力ケーブルは、導体の導体を均一に伝導させ、電界を絶縁するために、一般的に導体シールド層と絶縁シールド層を備えています。一方、一部の低電圧ケーブルにはシールド層がありません。シールド層には、半伝導性シールドと金属シールドの2種類があります。
2. シールドケーブル
このケーブルのシールド層は、主に金属線または金属フィルムのネットワークに編組されており、単一シールドと多重シールドなど、さまざまな方式があります。単一シールドとは、1本または複数の電線を包むことができる単一のシールドネットまたはシールドフィルムを指します。多重シールド方式は、複数のシールドネットワークで構成され、シールドフィルムは1本のケーブル内にあります。一部は電線間の電磁干渉を遮断するために使用され、一部は二重層シールドを使用してシールド効果を強化します。シールドのメカニズムは、シールド層を接地して外部電線からの誘導干渉電圧を遮断することです。
（１）半導体シールド
半伝導性シールド層は通常、導線コアの外面と絶縁層の外面に配置され、それぞれ内側半伝導性シールド層、外側半伝導性シールド層と呼ばれます。半伝導性シールド層は、抵抗率が非常に低く、厚みが薄い半伝導性材料で構成されています。内側半伝導性シールド層は、導体コアの外面の電界を均一化し、導体表面の凹凸や撚り線コアによるエアギャップに起因する導体と絶縁体の部分放電を防ぐように設計されています。外側半伝導性シールド層は、絶縁層の外面と良好に接触し、金属シースと等電位となるように設計されているため、ケーブル絶縁表面の亀裂などの欠陥による金属シースとの部分放電を防ぎます。
（２）金属遮蔽
金属被覆のない中低電圧電力ケーブルには、半導電性シールド層に加えて金属シールド層を追加する必要があります。金属シールド層は通常、銅テープまたは銅線。これは主に電界を遮蔽する役割を果たす。
電源ケーブルを流れる電流は比較的大きいため、電流の周囲に磁場が発生します。他の部品に影響を与えないように、シールド層はこの電磁場をケーブル内で遮蔽します。さらに、ケーブルのシールド層は接地保護においても一定の役割を果たします。ケーブルの芯線が損傷した場合、漏洩電流はシールド層に沿って流れ、接地網などを介して安全保護の役割を果たします。このように、ケーブルのシールド層の役割は非常に大きいことがわかります。
投稿日時: 2024年9月19日