單芯電纜鋼帶引起的鎧裝問題

單芯電纜鋼帶鎧裝引起的問題 本許多地方都提到鋼帶鎧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，為什么呢？ 根據(jù)電磁轉(zhuǎn)換原理，當(dāng)鋼帶鎧裝單芯電纜的導(dǎo)體通上交變電流時(頻繁 啟停相當(dāng)于交變電流)，鎧裝用鋼帶具有有有有良好的導(dǎo)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(fā)熱，在很短的時間內(nèi)產(chǎn)生較高的 溫度，導(dǎo)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(dǎo)體和鋼帶可能會形成“電流互感器”， 在某些范圍內(nèi)會產(chǎn)生較高的電勢，產(chǎn)生危險。 根據(jù)能量守恒定律，鋼帶發(fā)熱要消耗電能，會使電纜上的壓降加大， 進(jìn)而使用電設(shè)備不能正常啟動，甚至損壞。 由于有有有有些地區(qū)必須使用鎧裝電纜，才能有有有有效解決環(huán)境中的問題，如鼠 蟲害等。如何處理呢？ 可以采用鋼絲鎧裝電纜、鋁帶鎧裝電纜、不銹鋼鎧裝電纜或直接采用 鎧裝多芯(單條)電纜。

    案例一： 我們協(xié)助客戶處理至少四次單芯鋼帶鎧裝電纜事故——電纜是由其他 廠家生產(chǎn)，長度較短，故障時間約在 3 至 5 年；故障現(xiàn)象是擊穿。

    案例二： 我們協(xié)助客戶處理至少一次單芯鋼帶鎧裝電纜事故——電纜是由其他 廠家生產(chǎn)，長度約 500 米，故障現(xiàn)象先有有有有 N 線擊穿，更換后，電機不能啟 動，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鎧裝電纜，至少會縮短電纜的 使用壽命。 采用鋼帶鎧裝單芯電纜的原因是：由于采購員對設(shè)計圖紙上電纜型號 規(guī)格的理解錯誤，并主觀更改了型號規(guī)格。 當(dāng)鋼帶鎧裝單芯電纜在長度短，通過的實際電流比電纜本身的zui大載 流量小得多時，電纜壽命在打折扣；當(dāng)長度較長時或電流接近電纜的zui大 載流量量，故障立刻表現(xiàn)。 處理辦法 采購時，提供設(shè)計方案中一樣寫法的型號規(guī)格即可。 在交流線路及頻繁啟停的直流線路中，不采用鋼帶鎧裝單芯電纜，不 將非磁性鎧裝單芯電纜單獨敷設(shè)在磁性管道中。   單根導(dǎo)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產(chǎn)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(yīng)問題。渦流問題會造成保護(hù)裝置靈敏度下降、電纜發(fā)熱、線損增大、壽命縮短，嚴(yán)重時有可能引發(fā)火災(zāi)。如果需要單芯鎧裝電纜用于交流系統(tǒng)，可以采用不銹鋼、銅、鋁合金等非鐵磁材料鎧裝或采取了防止渦流措施的鋼帶。同樣道理，應(yīng)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。 單芯鋼帶鎧裝電力電纜在使用上存在著很大的局限性，在結(jié)構(gòu)上也不合理，具體分析如下。 

     由《電磁場》可知，當(dāng)鋼帶鎧裝單芯電纜正常運行時，導(dǎo)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(dāng)于是通過交變電流），這樣在電纜周圍會產(chǎn)生很大的交變電磁場，而鎧裝用鋼帶具有良好的導(dǎo)磁性能，在運行中，鋼帶和導(dǎo)體類似于電流互感器的主副線圈，當(dāng)有交變的電磁場穿過鋼帶時，就會感應(yīng)出交變電流，而鋼帶本身具有比較大的電阻，引起自身發(fā)熱，從而在鋼帶中形成渦流損耗和磁滯損耗，于是在很短的時間內(nèi)，鋼帶就會產(chǎn)生較高的溫度，再加上導(dǎo)體在正常運行時產(chǎn)生的熱量，如果熱量無法及時散發(fā)出去（如埋地敷設(shè)等），就會導(dǎo)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，國內(nèi)有不少企業(yè)對單芯電纜鎧裝采用鋼絲鎧裝加銅絲隔離結(jié)構(gòu)，其實這種“隔磁”結(jié)構(gòu)也是不合理的，隔磁結(jié)構(gòu)的目的是要增大磁路的磁阻，減小鋼絲中的磁感應(yīng)強度，從而減小鋼絲損耗，可是在實際運行當(dāng)中，銅絲只能引起磁力線的畸變，而不會中斷磁力線，也就是說并不能達(dá)到增大磁阻的目的，具體分析詳見上海電纜研究所專家馬國棟教授所著論文《單芯鋼絲鎧裝電力電纜鎧裝結(jié)構(gòu)的探討》及著作《電線電纜載流量》。在《電線電纜載流量》一書中馬國棟教授通過大量試驗證明單芯電纜采用鋼絲鎧裝加銅絲隔離結(jié)構(gòu)會降低電纜的載流量（注：水低敷設(shè)電纜不在討論之列），但是由于鋼絲鎧裝電纜能夠承受很大的拉應(yīng)力，目前應(yīng)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鎧裝，而應(yīng)該考慮采用非磁性材料代替，如銅合金絲（帶）、不銹鋼絲(帶)、鋁合金絲（帶）等等。對此，銷售部門在與客戶接洽過程當(dāng)中，如果遇到客戶對單芯電纜要求采用鋼帶鎧裝結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡量向客戶闡明單芯電纜為什么不能采用鋼帶鎧裝的原因，并優(yōu)先推薦使用非磁性材料鎧裝電纜。