根據(jù)國家標準和行業(yè)規(guī)范，中壓電纜結構中必須設置金屬屏蔽層，其必要性主要體現(xiàn)在以下方面：

一、強制性標準要求

國家標準規(guī)定

根據(jù)《GB/T 12706.2—2020》和《GB/T 12706.3—2020》標準，所有中壓（3.6/6kV至26/35kV）交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的絕緣線芯上必須包覆金屬屏蔽層，可在單根或幾根絕緣線芯上實施。

技術規(guī)范依據(jù)

金屬屏蔽層是電纜結構中不可或缺的組成部分，其設計需滿足短路電流承載能力、電磁兼容性等要求，否則可能引發(fā)絕緣損壞或安全事故。

二、核心功能與作用

金屬屏蔽層在中壓電纜中承擔以下關鍵作用，進一步證明其必要性：

電場均勻化

消除導體與絕緣層之間的電場集中，防止局部放電。

均化絕緣層表面電場，避免半導電層電阻導致的軸向放電。

電磁干擾防護

屏蔽電纜通電時產(chǎn)生的電磁場，減少對外界設備的干擾，同時抵御外部電磁場對電纜的影響。

滿足電站防雷保護系統(tǒng)的接地需求。

短路電流承載

正常運行時通過電容電流，短路故障時承載短路電流，需根據(jù)系統(tǒng)短路容量計算屏蔽層截面積以避免過熱或燒毀。

接地與安全保護

通過接地消除感應電壓，防止電纜表面電位差引發(fā)放電或觸電風險。

三、工藝與設計要求

結構形式

中壓電纜金屬屏蔽層主要采用銅帶搭蓋繞包或疏繞銅絲兩種方式，需滿足搭蓋率、厚度等工藝參數(shù)（如銅帶搭蓋率≥15%）。

截面積計算

需根據(jù)短路電流容量計算屏蔽層截面積，例如銅帶屏蔽按環(huán)形截面公式計算，銅絲屏蔽通過單絲直徑和根數(shù)確定。

四、未設置金屬屏蔽層的后果

若省略金屬屏蔽層，可能導致：

絕緣擊穿：電場集中引發(fā)局部放電，加速絕緣老化。

電磁干擾：電纜成為電磁輻射源，影響周邊設備。

安全隱患：短路電流無法有效導通，引發(fā)過熱或火災。

結論

中壓電纜的金屬屏蔽層是國家標準強制要求的核心組件，其設計需兼顧電場均勻化、電磁兼容性、短路承載能力及安全接地等多方面需求。未設置金屬屏蔽層的電纜將無法滿足安全運行和性能要求。