XLPE 絶縁ケーブル: デバイス、設計、利点、用途

現在、ロシアのケーブルおよびワイヤ製品市場では、XLPE 絶縁を使用したケーブルの生産と消費が増加し続けています。これらのケーブルのロシア語表記は XLPE、英語表記は XLPE、ドイツ語表記は VPE、スウェーデン語表記は PEX です。

含浸紙絶縁を使用したケーブル (BPI ケーブル) と比較した、XLPE 絶縁を使用したケーブル (XLPE ケーブル) の主な利点に注目してください。

• 敷設条件に応じて、長期許容温度が高いため、XLPE ケーブルのスループットは 1.2 ～ 1.3 倍高くなります。

• XLPE ケーブルの短絡電流 (SC) での熱抵抗は、限界温度が高いためより高く、XLPE ケーブルの固有の絶縁破壊は BPI ケーブルの 10 ～ 15 分の 1 です。

• XLPE ケーブルの長寿命 (メーカーにより 50 年以上提供されています)、

• 重量、直径、曲げ半径が小さく、重い鉛 (またはアルミニウム) シースがないため、XLPE ケーブルの設置がより簡単な条件になります。

• XLPE ケーブルは、絶縁体とシースにポリマー材料を使用しているため、予熱なしでマイナス温度 (最大 -20 °C) で敷設できます。

• XLPE ケーブルの構造には液体成分が含まれていないため、設置時間とコストが削減されます。

• XLPE ケーブルは、故障時にも油漏れや環境汚染がないため、非常に環境に優しいケーブルです。

• XLPE ケーブルの構造要素の吸湿性は BPI ケーブルの吸湿性よりもはるかに低く、絶縁体の誘電特性が高く、

• XLPEケーブルはケーブルルートの段差に制限がありません。

米。 1.XLPE絶縁ケーブル

XLPE ケーブルの主な特徴は、根本的に新しい絶縁体である架橋ポリエチレンです。 ポリエチレンは絶縁体として古くから知られています。しかし、従来の熱可塑性ポリエチレンには重大な欠点があり、その主な欠点は、融点に近い温度で性能が急激に低下することです。熱可塑性ポリエチレン絶縁体は、85℃の温度ですでにその形状、電気的および機械的特性を失い始めます。

XLPE 絶縁体は、130 °C であってもその形状、電気的および機械的特性を維持します。

「架橋」または「加硫」という用語は、分子レベルでのポリエチレンの処理を指します。ポリエチレン高分子間の架橋の過程で形成される架橋は、材料の高い電気的および機械的特性、より低い吸湿性、より広い動作温度範囲を決定する三次元構造を作成します。

世界のケーブル業界では、電力ケーブルの製造に 2 つの架橋技術が使用されています。それらの主な違いは、ポリエチレンの架橋プロセスに使用される試薬です。

最も一般的な技術は過酸化物による架橋であり、特定の温度および圧力の中性ガス環境下で特殊な化学物質である過酸化物の助けを借りてポリエチレンを架橋する場合、この技術により十分な架橋度を得ることができます。断熱材の厚さ全体にリンクし、空気の混入がないことを保証します。優れた誘電特性に加えて、他のケーブル絶縁材料よりも広い動作温度範囲と優れた機械的特性も備えています。過酸化物技術は、中電圧および高電圧ケーブルの製造に使用されています。

あまり一般的ではありませんが、ゼロ強度架橋では、特殊な化合物 (シラン) がポリエチレンに添加され、低温で架橋が確実に行われます。この安価な技術の応用分野は、低電圧および中電圧ケーブルをカバーしています。

1996 年にロシアで初めて XLPE ケーブルを製造したのはモスクワの ABB Moskabel 社で、過酸化物架橋技術を使用していました。 2003 年、JSC "Kamkabel" はロシア初のシラン架橋ポリエチレン製 XLPE ケーブルのメーカーとなりました。

XLPE ケーブルには、3 芯と 1 芯の 2 つのバージョンがあります。 XLPE ケーブルは通常、単芯設計で製造されます (図 2)。

米。 2.単芯 XLPE ケーブルの外観: 1- 円形の多線シールされた通電導体、2- 半導電性架橋ポリエチレン製のコアに沿ったシールド、3- 架橋ポリエチレンの絶縁体、4- シールド半導電性架橋ポリエチレンの絶縁に沿って、5 - 半導電性テープまたは半導電性防水テープで作られた分離層、6 - 銅テープで固定された銅線のシールド、7 - クレープ紙、ゴム引き布の 2 つのリボンの分離層、ポリマーテープまたは防水テープ、8-アルミニウム-ポリエチレンまたはマイカテープの分離層、9-ポリエチレン、PVC-プラスチックのラップ

XLPE ケーブルの 3 芯バージョンの際立った特徴は、ポリエチレンまたはポリ塩化ビニル (PVC) プラスチック混合物で作られた押出成形相相フィラーの存在です。

単芯 XLPE ケーブルを使用すると、まず、相間短絡の可能性が大幅に減少するため、電源の信頼性が向上します。構造的に無関係な 2 本の単芯ケーブル (コネクタまたはエンド スリーブ) の絶縁体の 1 か所が同時に破壊される確率は、絶縁されたバスバーを備えたバスの相間損傷の確率に相当します。非常に少ない。

XLPE 絶縁単芯ケーブルでの単相地絡の確率は、3 芯 BPI ケーブルの場合よりもはるかに低くなります。これは、シングルコア XLPE ケーブルの設計と絶縁体の優れた誘電特性の両方によって実現されます。

XLPE ケーブルの単芯バージョンでは、最大 800 mm の通電ワイヤの断面積が可能です。このような断面を持つケーブルは、エネルギー集約型企業の電源システムで使用されるバスバーとうまく競合できます。

ケーブル要素のシールドは、ケーブルとさまざまな外部回路との電磁適合性を確保し、ケーブルのコアの周囲の電界の対称性を確保して、絶縁の動作にとってより好ましい条件を作り出すために必要です。内側のシールドは半導電性プラスチックでできており、外側のシールドは銅線と銅片でできています。

外側の保護シースは、設置時や動作中にケーブルの内部要素を湿気の侵入や機械的損傷から保護します。 XLPE ケーブルの外側シースは、高強度ポリエチレンまたは PVC コンパウンドで作られています。

米。 3. XLPE 絶縁 APvPg を使用したケーブル

XLPE 絶縁を使用したケーブルの従来の英数字指定 (マーキング):

• A — アルミニウム導体、指定なし — 銅導体、

• PV — 絶縁材 — 架橋（加硫）ポリエチレン、

• P または V — ポリエチレンまたは PVC プラスチック製のケーシング、

• y — 厚みを増した強化ポリエチレンシェル、

• ng — 可燃性の低い PVC 化合物のシース、

• ngd — 煙やガスの排出が少ない PVC コンパウンド製のケーシング、

• d — 防水テープによるスクリーンの縦方向のシール、

• 1 または 3 — 電流が流れるワイヤの数、

• 通電ワイヤの断面積 50 ～ 800 mm2、

• gzh-通電ワイヤのシール、2 16-35-スクリーンの断面積、mm、

• 1-500 — 公称電圧、kV。

指定例: APvPg 1×240 / 35-10 ケーブル、アルミニウムコア (A)、XLPE 絶縁体 (Pv)、ポリエチレンシース (P)、シールド (g)、ソリッド (1)、導体断面積 240 mm スクリーン断面積35 mm、公称電圧10 kV。