ケーブルの放射状防水構造および縦方向耐水構造の解析と応用

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ケーブルの放射状防水構造および縦方向耐水構造の解析と応用

ケーブルの設置および使用中に機械的ストレスによって損傷を受けたり、ケーブルが湿気や水分の多い環境で長期間使用されたりすると、外部の水が徐々にケーブル内部に浸透します。電界の作用により、ケーブル絶縁表面にウォータートリーが発生する可能性が高まります。電気分解によって形成されたウォータートリーは絶縁体を破壊し、ケーブル全体の絶縁性能を低下させ、ケーブルの耐用年数に影響を与えます。したがって、防水ケーブルの使用は非常に重要です。

ケーブルの防水性は、主にケーブル導体の方向と、ケーブルシースを介したケーブルの半径方向への水の浸透を考慮する。そのため、ケーブルの半径方向防水構造と縦方向の防水構造を用いることができる。

防水

1.ケーブル放射状防水

放射状防水の主な目的は、使用中にケーブル内部への周囲の外部からの水の流入を防ぐことです。防水構造には以下のオプションがあります。
1.1 ポリエチレン製防水シース
ポリエチレン被覆防水は、一般的な防水要件にのみ適用可能です。長時間水中に浸漬されるケーブルの場合、ポリエチレン被覆防水電力ケーブルの防水性能を向上させる必要があります。
1.2 金属鞘防水
定格電圧0.6kV/1kV以上の低電圧ケーブルの放射状防水構造は、一般的に外側の保護層と、両面アルミ・プラスチック複合ベルトによる内側の縦方向の巻き付けによって実現されます。定格電圧3.6kV/6kV以上の中電圧ケーブルは、アルミ・プラスチック複合ベルトと半導電性抵抗ホースの相乗効果により放射状防水を実現しています。さらに高電圧の高電圧ケーブルは、鉛シースや波形アルミシースなどの金属シースによって防水することができます。
全面防水シースは、主にケーブル溝、直接埋設された地下水などに適しています。

2. ケーブルは垂直防水仕様です

ケーブル導体と絶縁体に耐水性を持たせるには、縦方向の耐水性を考慮する必要があります。ケーブルの外側の保護層が外部からの力によって損傷すると、周囲の水分や湿気がケーブル導体と絶縁体の方向に沿って垂直に浸透します。ケーブルへの湿気や湿気による損傷を防ぐために、以下の方法でケーブルを保護することができます。
(1)防水テープ
絶縁電線芯とアルミ・プラスチック複合材ストリップの間に、耐水性膨張ゾーンを設ける。絶縁電線芯またはケーブル芯に防水テープを巻き付け、巻き付け率を25%とする。防水テープは水に触れると膨張し、防水テープとケーブルシース間の密着性を高めることで、防水効果を発揮する。
(2)半導電性防水テープ
半導電性防水テープは中電圧ケーブルに広く使用されており、金属シールド層に半導電性防水テープを巻き付けることで、ケーブルの縦方向の防水性を確保します。ケーブルの防水効果は向上しますが、防水テープを巻き付けた後はケーブルの外径が大きくなります。
(3)止水充填
防水充填材は通常防水糸(ロープ)と防水粉。防水粉は主に、撚り合わせた導体芯線間の水の侵入を防ぐために使用されます。防水粉が導体モノフィラメントに付着しにくい場合は、導体モノフィラメントの外側に正圧接着剤を塗布し、その外側に防水粉を巻き付けることができます。中圧三芯ケーブルの隙間を埋めるには、防水糸(ロープ)がよく使用されます。

3. ケーブルの耐水性の一般的な構造

ケーブルの防水構造は、使用環境や要求事項に応じて、放射状防水構造、縦方向(放射状を含む)防水構造、および全周防水構造に分類される。ここでは、3芯中電圧ケーブルの防水構造を例に挙げる。
3.1 三芯中電圧ケーブルの放射状防水構造
三芯中電圧ケーブルの放射状防水は、一般的に半導電性防水テープと両面プラスチック被覆アルミテープを用いて防水機能を実現します。一般的な構造は、導体、導体遮蔽層、絶縁体、絶縁遮蔽層、金属遮蔽層(銅テープまたは銅線)、通常充填材、半導電性防水テープ、両面プラスチック被覆アルミテープ縦方向パッケージ、外被です。
3.2 三芯中電圧ケーブルの縦方向防水構造
3芯中電圧ケーブルは、半導電性防水テープと両面プラスチック被覆アルミテープを使用して防水機能を実現しています。さらに、3芯ケーブル間の隙間を埋めるために防水ロープが使用されています。一般的な構造は、導体、導体シールド層、絶縁体、絶縁シールド層、半導電性防水テープ、金属シールド層(銅テープまたは銅線)、防水ロープ充填材、半導電性防水テープ、外被です。
3.3 三芯中電圧ケーブルの全周防水構造
ケーブルの全周防水構造では、導体自体にも防水効果が必要であり、放射状防水と縦方向防水の要件と組み合わせることで全周防水を実現します。一般的な構造は、防水導体、導体シールド層、絶縁体、絶縁シールド層、半導電性防水テープ、金属シールド層(銅テープまたは銅線)、防水ロープ充填材、半導電性防水テープ、両面プラスチック被覆アルミテープ縦方向パッケージ、外被です。

3芯防水ケーブルは、3芯単芯防水ケーブル構造(3芯架空絶縁ケーブル構造と同様)に改良することができる。すなわち、まず各ケーブル芯を単芯防水ケーブル構造に基づいて製造し、次に3本の独立したケーブルをケーブルに撚り合わせることで、3芯防水ケーブルを置き換える。この方法により、ケーブルの耐水性が向上するだけでなく、ケーブルの加工やその後の設置・敷設も容易になる。

4.防水ケーブルコネクタ製作時の注意事項

(1)ケーブルの仕様とモデルに応じて適切な接続材料を選択し、ケーブル接続の品質を確保する。
(2)防水ケーブル接続を行う際は、雨天時を避けてください。ケーブルに水が入ると、ケーブルの耐用年数に深刻な影響を及ぼし、場合によっては短絡事故が発生する恐れがあります。
(3)防水ケーブル接続を行う前に、製造元の製品説明書をよく読んでください。
(4)接合部で銅管を押すときは、強く押しすぎず、所定の位置に押し込めばよい。圧着後の銅管の端面は、バリがないように平らに削る。
(5)ケーブルの熱収縮接続にトーチランプを使用する際は、トーチランプを常に一方向に動かすのではなく、前後に動かすように注意してください。
(6)冷間収縮ケーブルジョイントのサイズは、図面の指示に厳密に従って行う必要があり、特に予備パイプ内のサポートを取り外すときは注意が必要です。
(7)必要に応じて、ケーブル接続部にシーラントを使用してケーブルを密閉し、防水性をさらに向上させることができる。


投稿日時: 2024年8月28日