单芯电缆钢带铠装引起的问题

许多地方都提到钢带铠装的单芯电缆不能用于交流线路和频繁 启停的直流线路中，为什么呢？ 根据电磁转换原理，当钢带铠装单芯电缆的导体通上交变电流时(频繁 启停相当于交变电流)，铠装用钢带具有有有有良好的导磁性能，会在钢带中形成 涡流电流(类似中频炉的原理)，使钢带发热，在很短的时间内产生较高的 温度，导致电缆绝缘层融化或加快老化，绝缘性能受到破坏，从而造成电 缆击穿。 如果钢带的某端没有有有有良好接地，由于钢带的每一圈之间并不能保证良 好接触及钢带本身的电阻特性，导体和钢带可能会形成“电流互感器”， 在某些范围内会产生较高的电势，产生危险。 根据能量守恒定律，钢带发热要消耗电能，会使电缆上的压降加大， 进而使用电设备不能正常启动，甚至损坏。 由于有有有有些地区必须使用铠装电缆，才能有有有有效解决环境中的问题，如鼠 虫害等。如何处理呢？ 可以采用钢丝铠装电缆、铝带铠装电缆、不锈钢铠装电缆或直接采用 铠装多芯(单条)电缆。

    案例一： 我们协助客户处理至少四次单芯钢带铠装电缆事故——电缆是由其他 厂家生产，长度较短，故障时间约在 3 至 5 年；故障现象是击穿。

    案例二： 我们协助客户处理至少一次单芯钢带铠装电缆事故——电缆是由其他 厂家生产，长度约 500 米，故障现象先有有有有 N 线击穿，更换后，电机不能启 动，线路压降大；建议客户改用 3+2 电缆，问题解决。

    分析： 上述案例可见，在交流线路中采用钢带铠装电缆，至少会缩短电缆的 使用寿命。 采用钢带铠装单芯电缆的原因是：由于采购员对设计图纸上电缆型号 规格的理解错误，并主观更改了型号规格。 当钢带铠装单芯电缆在长度短，通过的实际电流比电缆本身的最大载 流量小得多时，电缆寿命在打折扣；当长度较长时或电流接近电缆的最大 载流量量，故障立刻表现。 处理办法 采购时，提供设计方案中一样写法的型号规格即可。 在交流线路及频繁启停的直流线路中，不采用钢带铠装单芯电缆，不 将非磁性铠装单芯电缆单独敷设在磁性管道中。   单根导体周围如果有闭合的铁磁材料，流过交流电时的交变磁场会在铁磁材料中产生涡流问题。多芯电缆由于流入流出电流相等（正常运行时），没有电磁感应问题。涡流问题会造成保护装置灵敏度下降、电缆发热、线损增大、寿命缩短，严重时有可能引发火灾。如果需要单芯铠装电缆用于交流系统，可以采用不锈钢、铜、铝合金等非铁磁材料铠装或采取了防止涡流措施的钢带。同样道理，应避免单芯线缆单独穿钢管以及使用闭合的铁磁材料电缆夹具等。 单芯钢带铠装电力电缆在使用上存在着很大的局限性，在结构上也不合理，具体分析如下。 

     由《电磁场》可知，当钢带铠装单芯电缆正常运行时，导体上会通过很大的交变电流（频繁启停的直流电缆线路也相当于是通过交变电流），这样在电缆周围会产生很大的交变电磁场，而铠装用钢带具有良好的导磁性能，在运行中，钢带和导体类似于电流互感器的主副线圈，当有交变的电磁场穿过钢带时，就会感应出交变电流，而钢带本身具有比较大的电阻，引起自身发热，从而在钢带中形成涡流损耗和磁滞损耗，于是在很短的时间内，钢带就会产生较高的温度，再加上导体在正常运行时产生的热量，如果热量无法及时散发出去（如埋地敷设等），就会导致电缆绝缘层融化或加速老化，破坏电缆的绝缘性能，从而造成电缆击穿或提前报废。

     目前，国内有不少企业对单芯电缆铠装采用钢丝铠装加铜丝隔离结构，其实这种“隔磁”结构也是不合理的，隔磁结构的目的是要增大磁路的磁阻，减小钢丝中的磁感应强度，从而减小钢丝损耗，可是在实际运行当中，铜丝只能引起磁力线的畸变，而不会中断磁力线，也就是说并不能达到增大磁阻的目的，但是由于钢丝铠装电缆能够承受很大的拉应力，目前应用仍然很广泛。 

     因此，对于单芯电缆，我们不能够使用磁性材料铠装，而应该考虑采用非磁性材料代替，如铜合金丝（带）、不锈钢丝(带)、铝合金丝（带）等等。对此，销售部门在与客户接洽过程当中，如果遇到客户对单芯电缆要求采用钢带铠装结构时，应尽量向客户阐明单芯电缆为什么不能采用钢带铠装的原因，并优先推荐使用非磁性材料铠装电缆。