編織屏蔽電線電纜檢驗中的問題探究

劉暢 李佳奇

（1.沈陽產品質量監督檢驗院 2.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院）

1．引言

編織屏蔽廣泛應用于聚氯乙烯絕緣屏蔽電線、控制電纜和計算機與儀表屏蔽電纜中。電纜的編織屏蔽層能夠確保存在電磁干擾環境下系統傳輸的性能，包括抵御外來電磁干擾的能力和系統自身向外輻射電磁干擾的能力，同時，編織層也一定程度的起到了保護和縱向抗拉的作用。不同種類編織屏蔽電纜相對應的標準要求有所區別，本文從檢驗角度出發，結合實際遇到問題的進行分析并對檢驗與使用提出建議。

2.編織屏蔽密度的計算差別

1）KVVP控制電纜國家標準GB/T 9330-2020條款7.4.3中，給出了金屬絲編織屏蔽的編織密度計算公式，如下：

式中：P為金屬絲編織屏蔽的編織密度，%；p為單向覆蓋系數。

式中：m 為編織機的同一方向錠數；n 為每錠的編織金屬絲根數；d為編織金屬絲的直徑測量值，mm ；D 為編織層外徑測量值，mm ；L 為編織節距測量值，mm[1]。

2）在RVVP對 應的 標 準JB/T 8734.1—2016條 款5.4.2中，給出的編織密度計算公式如下：

式中：k 為編織密度，% ；kf是單向的覆蓋系數；m是錠子的總數；n為每錠根數；d為屏蔽用金屬圓單線直徑，mm；l為節距，mm ；D為屏蔽層計算直徑，mm[2]。

DJYPVP計算機與儀表屏蔽電纜的編織密度計算公式與KVVP的相同。從上面的兩個計算公式可以看出，在兩個產品標準中對編織密度的計算公式有所不同，兩個公式中的m分別代表了編織機同一方向錠數和錠子總數。但對于雙向編織的編織密度，計算結果一致。對于兩個公式，都使用了單向覆蓋系數，計算公式上沒有原則性的差異[3]。

3.編織屏蔽的標準要求與屏蔽能效探索

編織屏蔽使用的金屬絲，相關標準中都有明確規定：KVVP的金屬絲編織屏蔽要求使用標稱直徑相同的鍍錫圓銅線或軟圓銅線，編織使用的圓銅線標稱直徑依據編織前電纜假定直徑的不同，分為0.15mm、0.20mm、0.25mm和0.30mm。RVVP可采用鍍錫軟圓銅線或軟圓銅線編織屏蔽。編織用圓銅線的標稱直徑對應不同假定直徑分別為：0.10mm、0.15mm和0.20mm。DJYPVP計算機與儀表屏蔽電纜的屏蔽形式一般包括編織屏蔽形式分銅絲編織和鋁塑復合帶+銅絲編織等型式，應使用圓銅線編織，用于編織的圓銅線標稱直徑與控制電纜相同[4]。以上三種編織屏蔽電纜所采用的材料一致，且編織密度限值標準要求均不小于80%。

有研究表明，伴隨著編織用金屬絲直徑的增大，電纜的屏蔽能效呈現出先增大后減小的趨勢，主要因為金屬絲直徑增大后會影響編織層的間隙。另外，編織角度也會對屏蔽能效產生影響。有實驗選取從22°到42°的五個編織角度，間隔為5°進行不同頻率的能效對比，實驗結果表明隨著編織角度的增大，屏蔽能效值也隨之增加[5]。編織密度越大屏蔽能效越高，但并不代表編織密度越大越好，編織密度過大易導致電纜彎曲半徑增大從而影響使用的靈活性，考慮到經濟性與實用性編織密度達到相關標準要求即可。

另有技術研究人員對使用銅包鋁鎂合金作為編織線進行了研究，實驗采用圓銅線和銅包鋁鎂合金分別作為編織線對其屏蔽抑制系數做了對比，研究結果表明在同樣的編織工藝和相同的編織參數情況下，采用圓銅線的屏蔽能效要優于銅包鋁鎂合金，如果增大銅包鋁鎂合金的金屬絲直徑，其屏蔽能效可提高至與使用圓銅線相近[6]。

4.檢驗過程中遇到的問題探討

4.1 編織屏蔽的不均勻性

在現行的國家標準中，對于編織密度項目的檢驗，無論是樣品段的選取還是編織節距的測量都沒有明確的規定。因此，只需要隨機選取足夠長的樣品即可，測量出該段樣品的編織節距通過計算便可得出編織密度。但在檢驗工作中，時常碰到電纜屏蔽編織不均勻的情況，在同一根電纜中的不同位置，若在生產過程中沒有進行嚴格把控容易發生編織節距不均勻的問題，或者在護套擠出的過程中受到牽引裝置的拉拽也可能引起的編織層不均勻。編織節距不同會導致編織密度計算結果出現較大的差異。如圖1所示，該段電纜編織屏蔽的編織節距不均勻，若選取節距最小處進行計算，編織密度可以到達80%，而若選擇節距最大處進行計算，編織密度不到70%。對于這種不確定的檢驗結果，無論對于生產企業和檢驗機構都產生了風險。鑒于此情況，為避免使用過程中因編織不均勻產生干擾，建議使用者從兩端分別查看屏蔽編織的均勻性后使用，同時建議相關標準在后續的修訂中對取樣要求以及不同節距多次測量后采用中間值或算數平均值的要求加以明確來更好的為檢驗機構指導工作。

圖1 節距不均勻的編織屏蔽

4.2 控制電纜使用銅塑復合帶+銅絲編織的情況

對于檢驗人員來說，銅塑復合帶的使用并不會影響編織密度計算，但對于使用者，由于銅塑復合帶的顏色與銅絲接近，如果不仔細觀察極易被銅塑復合帶干擾了對編織密度情況的基本判斷。圖2為使用銅塑復合帶+銅絲編織的控制電纜，該樣品的編織密度遠達不到80%，但作為使用者很難注意到編織稀疏的問題。

圖2 銅塑復合帶+銅絲編織的控制電纜

雖然已有文章指出，不同的屏蔽方式可能可以達到同樣的屏蔽效果[7]，但從上述產品檢驗的角度出發，提醒生產企業無論采用何種屏蔽形式，如果使用了編織屏蔽方式，其編織密度需要不小于80%才符合相關產品標準要求。

5.結論

本文通過對三種常見的編織屏蔽電纜進行比較得出：（1）控制電纜、聚氯乙烯絕緣屏蔽電線以及計算機與儀表屏蔽電纜的編織密度計算公式雖然不同但計算結果無差異。（2）編織密度越大屏蔽能效越高，但編織密度過大易導致電纜彎曲半徑增大從而影響使用的靈活性，應從經濟性和實用性上綜合考慮。（3）對于編織屏蔽不均勻或者采用了銅塑復合帶的情況，都應該保證其編織密度不小于80%。