为什么高压线用半导体,低压线用铜?
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发布时间：2023-09-26 15:48
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时间：2024-03-30 18:48
高压线说明：
根据GB/T 2900.50-2008，定义2.1中规定，高压通常不含1000V。高压线通常指输送10KV（含10KV）以上电压的输电线路。
半导体说明：
半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。
为什么用半导体不用绝缘体
在电缆结构上的所谓“屏蔽”，实质上是一种改善电场分布的措施。电缆导体由多根导线绞合而成，它与绝缘层之间易形成气隙，导体表面不光滑，会造成电场集中。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触，从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电，这一层屏蔽为内屏蔽层，同样在绝缘表面和护套接触处也可能存在间隙，是引起局部放电的因素，故在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的绝缘层有良好接触，与金属护套等电位，从而避免在绝缘层与护套之间发生局部放电，这一层屏蔽为外屏蔽层，没有金属护套的挤包绝缘电缆，除半导电屏蔽层外，还要增加用铜带或铜丝绕包的金属屏蔽层，这个金属屏蔽层的作用，在正常运行时通过电容电流，当系统发生短路时，作为短路电流的通道，同时也起到屏蔽电场的作用。可见，如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在，三芯电缆中芯与芯之间发生绝缘击穿的可能性非常大。
相关说明；
①导线屏蔽。导线屏蔽为包在矿用电缆导线表面外的半导电材料用于大于3kv的矿用高压电缆防止电晕产生。由于高压强电场使曲率半径很小的多股绞线表面产生尖端放电形成电晕影响绝缘性能、造成能量损耗。在每一相多股绞线外包上导线屏蔽后增大导线的曲率半径均匀了电场防止电晕的产生故导线屏蔽又称均压带。要求导线屏蔽层表面光滑无明显凸纹、尖角和颗粒。导线屏蔽采用的半导电材料是在绝缘材料中掺杂了导电物质具有一定的导电能力。导线屏蔽材料有纸绝缘电缆的半导电纸、金属化纸等橡胶、塑料绝缘电缆的半导电橡胶、半导电塑料等。
②绝缘屏蔽。绝缘屏蔽是包在绝缘和接地芯线之外的半导电材料当一相绝缘破损时其主芯线经绝缘屏蔽与接地芯线相连造成单相接地故障使单相接地保护动作切断电源既可防止了严重的相间短路故障发生又可防止短路电弧引起瓦斯、煤尘的燃烧和爆炸。所以有绝缘屏蔽的电缆特别适用于向有燃烧和爆炸危险场所的设备供电。绝缘屏蔽采用的材料与导线屏蔽材料相同。对于无金属护套的塑料、橡皮电缆绝缘屏蔽由半导电材料加金属带或金属丝组成。
③金属屏蔽。金属屏蔽是包在统包绝缘之外的导电材料产生电磁屏蔽以防止强电场辐射干扰通信信号。所以额定电压为3kV以上的电缆均应有金属屏蔽。按材料不同有铜带屏蔽和铜丝屏蔽两种。前者用于固定式电缆后者用于移动式电缆。采用铅包和铝包金属套时金属套可兼作金属屏蔽层。电缆使用时金属屏蔽层应与接地系统相连。
