固有屏蔽系数的定义和应用

当通信电缆和不对称强电线路接近时，在通信电缆的线芯上和金属护套上都感应有相同的纵电动势。而金属护套两端是接地的，在理想情况下其接地电阻等于零，这样在金属护套上就会产生电流I。金属护套的屏蔽作用如图6-5所示。

图6-5 金属护套的屏蔽作用

显然

式中 Z₂₂——金属护套的外阻抗；

L_o——金属护套以大地为回路的外电感。

式中 D_m——金属护套外径（m）；

σ_e——大地电导率（Ω／m）；

h——电缆埋设深度（m）。

电流I在芯线上感应的电动势为-Ijω（M_内+M_外），这个电动势与强电线路在通信线路中芯线上感应的电动势方向相反。这里，M_外是由金属护套外部磁通环连所产生的互感，由于芯线是在金属护套之中，因此金属护套的外部磁通全部环连芯线，即L_外＝M_外。M_内 是由金属护套内部的磁通环连产生的互感，即

IjωM_内＝dϕ_内／dt （6-18）

一般的电缆金属护套是两层金属，由铝-钢或铅-钢所组成。根据感应定律已知，这里的E是指包围ϕ的周长上的电动势。双金属护套内磁通分布如图6-6所示。

图6-6 双金属护套内磁通分布

图6-6中虚线是无限接近金属边沿的。虚线包含了金属护套的全部磁通，在此虚线上的电动势为

E＝E₂₂-E₁₂＝-dϕ_内／dt＝jωIM_内

即

我们已经知道，外阻抗，耦合阻抗Z₁₂＝，所以：

M_内jω＝Z₂₂-Z₁₂。

这样，芯线上的剩余电动势为

其中，M_i——M_内，M_o——M外。

这里引入固有屏蔽系数的概念：无金属护套时，电缆芯线上感应的电动势与有金属护套屏蔽后电缆芯线上剩余电动势之比，称为电缆金属护套的固有屏蔽系数，即

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这是一个普遍的公式，它可以用来计算任意多层电缆在低频和高频时的固有屏蔽系数。在低频时，两层金属护套的耦合阻抗

外阻抗

式中 L_m——电缆金属护套的内电感。

这样，就可以得到

对于钢带铠装电缆

式中 μ_r——钢带的相对磁导率；

n——钢带层数；

b——钢带厚度；

D——钢带铠装电缆的直径；

所谓固有屏蔽系数，就是指金属护套两端的接地电阻为零时的屏蔽系数。

在高频时，两层金属护套的耦合阻抗和外阻抗为

这样就可以得到两层金属护套在高频时的屏蔽系数为

在实际情况中，电缆金属护套一般为铅管外绕包钢带，或铝管外绕包钢带。由于螺旋效应使耦合阻抗Z₁₂变大，屏蔽效果也降低。此时的屏蔽系数为

如果电缆仅仅是铝护套（或铅护套），则低频时的屏蔽系数为

高频时的屏蔽系数为