Kablo ve tel ürünlerinde, koruma yapıları iki farklı kavrama ayrılır: elektromanyetik koruma ve elektrik alan koruması. Elektromanyetik koruma, öncelikle yüksek frekanslı sinyal kablolarının (örneğin RF kabloları ve elektronik kablolar) dış ortama parazit oluşturmasını önlemek veya dış elektromanyetik dalgaların zayıf akım ileten kablolara (örneğin sinyal ve ölçüm kabloları) müdahale etmesini engellemek ve kablolar arasındaki karşılıklı paraziti azaltmak için kullanılır. Elektrik alan koruması ise, orta ve yüksek gerilim güç kablolarının iletken yüzeyinde veya yalıtım yüzeyinde oluşan güçlü elektrik alanlarını dengelemek için tasarlanmıştır.
1. Elektrik Alan Koruma Katmanlarının Yapısı ve Gereksinimleri
Güç kablolarının koruması, iletken koruması, yalıtım koruması ve metal koruması olmak üzere üç kategoriye ayrılır. İlgili standartlara göre, nominal gerilimi 0,6/1 kV'den yüksek olan kablolarda, tek tek yalıtımlı damarlara veya tüm kablo damarına uygulanabilen bir metal koruma tabakası bulunmalıdır. XLPE (çapraz bağlı polietilen) yalıtım kullanan en az 3,6/6 kV nominal gerilimli kablolar veya ince EPR (etilen propilen kauçuk) yalıtım kullanan en az 3,6/6 kV nominal gerilimli kablolar (veya nominal gerilimi en az 6/10 kV olan kalın yalıtım) için ayrıca iç ve dış yarı iletken bir koruma yapısı da gereklidir.
(1) İletken Kalkanı ve Yalıtım Kalkanı
İletken Koruması (İç Yarı İletken Koruma): Bu, metal olmayan, ekstrüde edilmiş yarı iletken malzemeden veya iletkenin etrafına sarılmış yarı iletken bant ve ardından ekstrüde edilmiş yarı iletken malzemenin bir kombinasyonundan oluşmalıdır.
Yalıtım Kalkanı (Dış Yarı İletken Kalkan): Bu, her bir yalıtımlı çekirdeğin dış yüzeyine doğrudan ekstrüzyon yöntemiyle uygulanır ve yalıtım katmanına sıkıca yapışır veya ondan soyulabilir.
Ekstrüde edilmiş iç ve dış yarı iletken katmanlar, iletken tellerin belirgin izleri, keskin kenarlar, parçacıklar, yanık izleri veya çiziklerden arındırılmış, pürüzsüz bir arayüzle yalıtıma sıkıca bağlanmalıdır. Yaşlandırma öncesi ve sonrası direnç, iletken koruma katmanı için 1000 Ω·m'den, yalıtım koruma katmanı için ise 500 Ω·m'den fazla olmamalıdır.
İç ve dış yarı iletken koruyucu malzemeler, ilgili yalıtım malzemelerinin (çapraz bağlı polietilen (XLPE) ve etilen propilen kauçuk (EPR) gibi) karbon siyahı, yaşlanma karşıtı maddeler ve etilen-vinil asetat kopolimeri gibi katkı maddeleriyle karıştırılmasıyla üretilir. Karbon siyahı parçacıklarının polimer içinde eşit olarak dağılması, kümelenme veya zayıf dağılım olmaması gerekir.
İç ve dış yarı iletken koruma katmanlarının kalınlığı, gerilim değeriyle birlikte artar. Yalıtım katmanındaki elektrik alan şiddeti iç kısımda daha yüksek, dış kısımda ise daha düşük olduğundan, yarı iletken koruma katmanlarının kalınlığı da iç kısımda daha kalın, dış kısımda ise daha ince olmalıdır. 6~10~35 kV gerilim değerine sahip kablolar için iç katman kalınlığı tipik olarak 0,5~0,6~0,8 mm aralığındadır.
(2) Metal Koruma
Nominal gerilimi 0,6/1 kV'den yüksek olan kablolar metal bir koruyucu tabakaya sahip olmalıdır. Metal koruyucu tabaka, her bir yalıtımlı damarın veya kablo damarının dışını kaplamalıdır. Metal koruma, bir veya daha fazla metal banttan, metal örgülerden, konsantrik metal tel katmanlarından veya metal teller ve bantların bir kombinasyonundan oluşabilir.
Avrupa'da ve gelişmiş ülkelerde, direnç topraklamalı çift devreli sistemlerin kullanıldığı ve kısa devre akımlarının daha yüksek olduğu yerlerde, genellikle bakır tel koruma kullanılır. Çin'de ise ark bastırma bobini topraklamalı tek devreli güç kaynağı sistemleri daha yaygın olduğundan, tipik olarak bakır bant koruma kullanılır. Kablo üreticileri, satın aldıkları sert bakır bantları kullanımdan önce dilimleyip yumuşatmak için tavlama işlemine tabi tutarlar. Yumuşatılmış bakır bantlar, GB/T11091-2005 "Kablolar için Bakır Bantlar" standardına uygun olmalıdır.
Bakır bant koruması, üst üste bindirilmiş tek katmanlı yumuşak bakır banttan veya aralıklı sarılmış iki katmanlı yumuşak bakır banttan oluşmalıdır. Ortalama üst üste bindirme oranı, bant genişliğinin %15'i olmalı ve minimum üst üste bindirme oranı %5'ten az olmamalıdır. Bakır bandın nominal kalınlığı, tek damarlı kablolar için en az 0,12 mm ve çok damarlı kablolar için en az 0,10 mm olmalıdır. Minimum kalınlık, nominal değerin %90'ından az olmamalıdır.
Bakır tel koruma, gevşekçe sarılmış yumuşak bakır tellerden oluşur ve yüzeyi ters sarılmış bakır teller veya bantlarla sabitlenir. Direnci GB/T3956-2008 “Kablo İletkenleri” standardına uygun olmalı ve nominal kesit alanı arıza akımı kapasitesine göre belirlenmelidir.
2. Koruyucu Katmanların İşlevleri ve Gerilim Değerleriyle İlişkisi
(1) İç ve Dış Yarı İletken Kalkanlamanın İşlevleri
Kablo iletkenleri tipik olarak çok telli ve sıkıştırılmış tellerden oluşur. Yalıtım ekstrüzyonu sırasında, iletken yüzeyi ile yalıtım tabakası arasında yerel boşluklar, çapaklar veya yüzey düzensizlikleri, elektrik alan yoğunlaşmasına neden olarak kısmi deşarj ve ağaçlanma deşarjına yol açabilir ve bu da elektriksel performansı düşürür. İletken yüzeyi ile yalıtım tabakası arasına yarı iletken bir malzeme tabakası (iletken kalkanı) ekstrüzyonu yapılarak, yalıtımla sıkıca bağlanması sağlanabilir. Yarı iletken tabaka iletkenle aynı potansiyelde olduğundan, aralarındaki boşluklar elektrik alan etkilerine maruz kalmaz ve böylece kısmi deşarj önlenir.
Benzer şekilde, dış yalıtım yüzeyi ile metal kılıf (veya metal kalkan) arasındaki boşluklar, özellikle daha yüksek voltaj değerlerinde kısmi deşarjlara yol açabilir. Dış yalıtım yüzeyine yarı iletken bir malzeme tabakası (yalıtım kalkanı) ekstrüzyonu yapılarak, metal kılıf ile eşpotansiyel bir yüzey oluşturulur, böylece boşluklardaki elektrik alan etkileri ortadan kaldırılır ve kısmi deşarjlar önlenir.
(2) Metal Korumanın İşlevleri
Metal korumanın işlevleri şunlardır: normal koşullar altında kapasitif akımları iletmek, kısa devre (arıza) akımları için bir yol görevi görmek, elektrik alanını yalıtım içinde sınırlamak (dış ortama elektromanyetik girişimi azaltmak) ve düzgün elektrik alanları (radyal elektrik alanları) sağlamak. Üç fazlı dört telli sistemlerde, dengesiz akımları taşıyan nötr hat görevi de görür ve radyal su yalıtımı sağlar.
3. OW Kablosu Hakkında
Önde gelen tel ve kablo hammaddesi tedarikçisi olan OW Cable, güç kabloları, iletişim kabloları ve özel kabloların üretiminde yaygın olarak kullanılan yüksek kaliteli çapraz bağlı polietilen (XLPE), bakır bantlar, bakır teller ve diğer koruyucu malzemeler sunmaktadır. Ürünlerimiz uluslararası standartlara uygundur ve müşterilerimize güvenilir kablo koruma çözümleri sunmaya kararlıyız.
Yayın tarihi: 24 Mart 2025