高压电力电缆是输送电能的动脉，其内部结构精密而复杂。除了我们熟知的主绝缘层和导体线芯外，金属屏蔽层和铠装层是两个至关重要却又常被忽略的组成部分。它们如同电缆的“隐形守护者”，共同确保了电网的安全、稳定与可靠运行。本文将深入解析它们的作用、接地方式以及运行中常见的挑战。

一、 核心作用：分工明确的守护者

1. 金属屏蔽层：电磁环境的“秩序维护者”

金属屏蔽层通常由导电性良好的非磁性材料（如铜带或铜丝）构成，位于主绝缘层的外围。它的核心作用在于“疏导”而非“阻挡”。

• 1.均衡电场： 在高压电缆中，导体通电后周围会形成强烈的集中电场。金属屏蔽层包裹在绝缘层外，可以强制使电场均匀分布在绝缘周围，避免电场畸变导致绝缘局部过热或过早老化，是保护主绝缘的关键。
• 2.电容电流通路： 电缆相当于一个圆柱形电容器，屏蔽层构成了这个电容器的外极板，为电容电流提供回流路径。
• 3.短路电流通道： 当系统发生短路故障时，巨大的短路电流会通过屏蔽层导通，从而快速触发继电保护装置动作，切断故障。
• 4.抑制电磁干扰： 高压电缆会对周围的通信线路和敏感设备产生电磁干扰。金属屏蔽层能将电磁场“束缚”在电缆内部，有效屏蔽对外干扰，是电力系统电磁兼容性（EMC）的重要保障。

2. 铠装层：机械力量的“坚强卫士”

铠装层位于电缆的最外层或外护套之下，通常由钢带或钢丝构成。它的作用简单而粗暴——提供机械保护。

• 1.抗压保护： 有效防止直埋敷设时土壤中的石块、硬物或地面重物对电缆造成的挤压和压迫损伤。
• 2.抗拉增强： 尤其在垂直敷设、长距离敷设或水下敷设时，电缆本身重量巨大，铠装层能承受较大的拉力，防止缆芯被拉断。
• 3.防啮齿动物啃咬： 坚硬的铠装层能有效抵御老鼠等啮齿动物的啃咬，避免因此引发的短路故障。

简单概括：屏蔽层主“内”（电和磁），铠装层主“外”（力和物）。

二、 接地方式：安全与性能的双重保障

正确的接地是屏蔽层和铠装层发挥作用的根本前提，接地方式的选择直接关系到电缆的运行寿命和系统安全。

1.金属屏蔽层的接地：

• 1.基本原理： 必须至少在一端可靠接地， ideally 应在两端都接地。
• 2.两端接地： 这是最常见的方式。在电缆两端将屏蔽层接地，可以为电容电流和短路电流提供完整的通路。但当电缆长度较长时，主导体电流会在屏蔽层上感应出循环电流，导致屏蔽层发热，增加线路损耗。这是需要权衡的问题。
• 3.单端接地： 仅在一端接地，另一端通过护层保护器接地。这种方式可以完全消除循环电流，但仅适用于很短的电线线路（如变压器到开关柜的连接），且要求绝缘水平极高，否则不接地端可能产生很高的感应电压，危及安全。
• 4.交叉互联接地： 针对长距离电缆线路的“黄金标准”。将电缆线路分成三等分段，每段的屏蔽层依次交叉连接，并在连接点接地。这种方法巧妙地使各段感应电压相位差120°，相互抵消，从而将金属护套上的总感应电压降至极低，同时又能保证接地保护功能，完美解决了长线路循环电流和感应电压过高的难题。

2.铠装层的接地：

• 铠装层的主要功能是机械保护，但其金属材质在故障时也可能带电。因此，铠装层必须可靠接地。通常与屏蔽层一起在接线端子处共同接地，确保人身安全。

三、 常见问题与挑战

即使设计完美，在长期运行中，这些“守护者”自身也可能面临挑战。

1. 1.屏蔽层环流损耗过大： 在长电缆线路采用两端接地时，感应出的环流会导致屏蔽层持续发热。这不仅浪费电能，长期过热还会加速电缆绝缘的老化，甚至引发故障。需要通过监测其电流大小来评估运行状态。
2. 2.接地系统损坏或腐蚀： 接地引下线连接不良、断裂或严重腐蚀，会导致接地电阻增大甚至开路。这使得屏蔽层失去接地，其电位会被抬高，不仅丧失屏蔽效果，还可能产生悬浮电压，击穿外护套，引发人身触电危险或火花放电。
3. 3.铠装层腐蚀： 在潮湿、酸碱度高的土壤或化学污染环境中，钢制铠装层容易发生化学腐蚀或电化学腐蚀，导致其机械强度下降，最终失去保护作用。选择具有良好防腐蚀外护套（如PE护套）的铠装电缆至关重要。
4. 4.施工安装损伤： 在电缆敷设、牵引过程中，操作不当可能造成屏蔽层撕裂或铠装层压扁变形，这些隐性损伤为长期运行埋下隐患。
5. 5.护层保护器失效： 在采用单端接地或交叉互联接地时，用于限制过电压的护层保护器（MOA）如果失效，在系统发生过电压时，无法有效保护屏蔽层绝缘，可能导致其被击穿。

总结而言， 高压电缆的金属屏蔽层和铠装层是其不可或缺的重要组成部分。理解它们的工作原理、采用正确的接地方式并密切关注其运行状态，是保障电力电缆线路数十年安全稳定运行的关键。它们虽不直接输送电能，却是幕后真正的无名英雄。

青岛华强电缆是一家专注生产研发20年的电线电缆厂家，公司生产的华宇牌电线电缆各项性能均达到国际电工委员会和国家标准的要求，服务过上千家企业，上万个客户，主导产品有：铝合金电缆、交联电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆、控制电缆、计算机电缆、矿物绝缘电缆、电气装备用电线电缆等多种型号电缆，还可以根据用户需求加工定做需要的特种电缆。