シェンフアケーブルからの技術的な洞察

2024年3月19日

電源伝送システムにおける最も深刻なリスクの一つである.電源伝送システムの断絶が失敗すると,短回路,機器の損傷,大規模な切断,火災事故なども.

数十年もの 運用と製造経験に基づいてShenghua Cable (上海・シェンハウ・ケーブル・テクノロジー・グループ株式会社)固体介電理論を応用し 現実の技術事例を組み合わせることでケーブルの安全性を向上させ,使用期間を延長するための主要な原因と予防戦略をまとめました.

技術仕様と認証されたケーブルソリューションについては,以下を参照してください.
https://www.shanpowercable.com/

I.固体隔熱装置の分解

電源ケーブルでは,隔熱材料は固体ダイレクトリック適用された電圧が,電解液が耐えられる 臨界電場強度を超えると,突然の電流増加が起こります.断熱は電流を遮断する能力を失います介電分解.

固体隔熱の分解には3つの主要な形態があります.

1電気障害

電圧が十分高いとき 介電体内の自由電子は 強い電場によって加速しますより多くの自由電荷キャリアを作り出す.

この雪崩効果は最終的に隔熱構造を破壊します

電気障害は,通常,次の状態で起こります.

• 高電圧
• 強い局所電場
• 電場分布が悪い

2熱分解

電圧の下で長時間稼働するケーブルでは 介電圧の損失により 隔熱器の内部に熱が生じます

熱発生が散熱を上回る場合:

• 温度は上昇し続けています
• 隔熱性能が低下する
• 機械的強度が弱まる
• 崩れ落ちる

過負荷操作と熱の散乱の不良は一般的な要因である.

3電気化学分解

時間が経つにつれて 隔熱材料は

• 熱圧
• 機械的振動
• 化学腐食
• 電圧

老化により性能が徐々に低下する.泡や空気の隙間がある場合,部分放出またはコロナ放出が発生し,局所的な炭化化と最終的な崩壊につながる.

II. 断熱装置の分解に影響を与える主な要因

長年の実地経験を通じて シェンフアケーブルは いくつかの主要な影響要因を特定しました

1隔熱厚さと電場強度

電場強度 (E) は,隔熱厚さ (d) に逆比例する.

E = V / d

どこに:

• V = 適用電圧
• d = 隔熱厚さ

厚い隔熱は 電場強度を減らし 断熱電圧を増加させます

製造中,特に中高電圧のケーブルでは 密度の厚さと均質性を慎重に制御しています.

2汚れと空気泡

隔熱器の内部にある汚れや微小な泡は 非常に危険です

なぜかと言うと

• 泡は効果的介電体厚さを減らす
• 電場強度は低ダイエレクトリック常数領域に集中する
• 空洞内部の部分放出形式

これらの弱点は崩壊の出発点になります

製造中に厳格な材料乾燥と真空脱ガス処理が不可欠です

3導体と隔熱装置との間の接触が悪い

導体と隔熱層の間の隙間は泡のような電離ゾーンを作り,電解強度を低下させる.

精密な挤出と粘着制御は長期的性能にとって重要です

4湿度 浸透

湿気 は 劇 的 に 断熱 力 を 低下 さ せる

• 伝導性を高める
• 変電圧の損失を増加させる
• 熱分解を加速する

断熱電圧が急激に下がります 断熱電圧が急激に下がります

5. 電気場の不均等分布

隔熱は均質な電場では高電圧に耐える.不均質な電場では断熱電圧が著しく低下する.

35kV以上の電圧のケーブルでは,電磁場分布を最適化するために,端末にストレスのコーンと接地シールドリングを使用します.

圧縮強さと信頼性を向上させるため 制御されたストレスの分布を備えた 高電圧システムを設計しています

III. 実用におけるケーブル絶縁の故障の原因

運用事例によると,主な障害の原因は以下の通りです.

1機械的損傷

メカニカルダメージは 断熱器の故障の主な原因であり続けています

よくある例:

• 重い物体で切断するケーブル
• 発掘事故
• 設置中に過剰に曲がる
• 引力張力が過剰である
• ストレスを引き起こす土壌堆積

適切な設置と機械的保護が不可欠です

2末期障害と関節障害

ケーブル端と中間接頭が弱点です

典型的な原因:

• 工法が悪かった
• 不適切な密封
• 低品質の材料
• 設置中の空気の隙間と湿度

高電圧端末は,電場濃縮を避けるために慎重に構築する必要があります.

3隔熱 湿度

湿気が侵入する原因は:

• 関節 の 密着 が 良くない
• 損傷した保護層
• 鉛蓋の腐食
• 環境への長期的曝露

湿気が入ると 介電力は急速に低下します

4超電圧

超電圧は以下の原因から生じる可能性があります.

• 電撃 (大気の過電圧)
• 切り替える作業
• システム障害

電源システムの過電圧は複数のケーブルが同時に故障する可能性があります.

5隔熱 老化

長期的暴露:

• 熱
• 過負荷
• 環境へのストレス

材料が壊れやすく 裂けやすくなります

熱消散が不十分であるのが 熱老化の根本原因です

IV 予防措置

断熱装置の故障リスクを減らすために,シェンフアケーブルは以下のことを推奨しています.

1機械的な損傷を防ぐ

• 空気ケーブルを保護する
• 必要 と し た 場合,物理 的 な 障壁 を 設置 する
• 地下ケーブル路を明確にマークする
• 制御掘削手順

2結骨と結末の質を向上させる

設置中に:

• 隔熱をしっかりと包むようにする
• 空気の隙間を避ける
• 使用前に乾燥したエポキシ樹脂と填料材料
• ≥35kVのケーブルにストレスのコーンとシールドリングを適用する

適正なフィールド制御は 耐電力を著しく向上させます

3外部のシート保護を強化する

腐食や水分浸透を防ぐために:

• 外部 の 保護 層 を 定期的に 検査 する
• アスファルト塗料などの保護塗料を2〜3年ごとに再塗装する
• 損傷した包帯を直ちに修復する

4負荷と温度を制御する

• 過負荷操作を避ける
• 適切な換気 を 確保 する
• 動作温度モニター
• システム容量に適した電線を使用する

シェンフアケーブル:長期的信頼性へのコミットメント

ケーブル絶縁の故障は1つの要因による問題ではなく,通常は設計,材料,設置,および運用の影響の組み合わせの結果です.

製造の専門知識を数十年持った Shenghua Cable は以下に焦点を当てています

• 厳格な材料品質管理
• 先進的な挤出と隔離プロセス
• 電気フィールドの設計を最適化
• 高電圧ストレスの制御技術
• 総合的な品質検査

堅実な工学理論と実用的なアプリケーションの経験を組み合わせることで,シェンハケーブルは世界中のエネルギー,インフラ,産業プロジェクトに信頼性の高い電源ケーブルソリューションを提供しています.

製品仕様と技術相談については,以下を参照してください.
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