ケーブルのラジアル方向防水および縦方向防水構造の分析と応用

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ケーブルのラジアル方向防水および縦方向防水構造の分析と応用

ケーブルの敷設・使用中に機械的ストレスによる損傷が発生したり、湿気や水分の多い環境で長期間使用された場合、外部の水分が徐々にケーブル内に浸透します。電界の作用により、ケーブル絶縁体表面に水トリーが発生する可能性が高まります。電気分解によって発生した水トリーは絶縁体に亀裂を生じさせ、ケーブル全体の絶縁性能を低下させ、ケーブルの寿命にも影響を与えます。そのため、防水ケーブルの使用は非常に重要です。

ケーブル防水は、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浸水を考慮します。そのため、ケーブルの半径方向防水と縦方向の遮水構造を採用することができます。

防水

1.ケーブルラジアル防水

ラジアル防水の主な目的は、使用中にケーブル周囲の外部水がケーブル内に流入するのを防ぐことです。防水構造には以下のオプションがあります。
1.1 ポリエチレンシース防水
ポリエチレンシース防水は、一般的な防水要件にのみ適用されます。長期間水中に浸漬されるケーブルの場合、ポリエチレンシース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 金属シース防水
定格電圧0.6kV/1kV以上の低圧ケーブルのラジアル防水構造は、一般的に外側の保護層と内側の縦方向の両面アルミプラスチック複合ベルトによるラッピングによって実現されます。定格電圧3.6kV/6kV以上の中圧ケーブルは、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併用によりラジアル防水を実現しています。より高い電圧レベルの高圧ケーブルは、鉛シースや波形アルミシースなどの金属シースで防水を実現できます。
総合シース防水は主にケーブル溝、直埋地下水などの場所に適用されます。

2. ケーブル垂直防水

ケーブル導体と絶縁体に防水効果を持たせるには、縦方向の耐水性が考えられます。ケーブルの外側の保護層が外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。ケーブルへの水分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します。
(1)防水テープ
絶縁電線心線とアルミプラスチック複合ストリップの間に、耐水性の膨張層を設け、絶縁電線心線またはケーブル心線に遮水テープを巻き付け、その巻き付け率と被覆率は25%です。遮水テープは水に触れると膨張し、遮水テープとケーブルシース間の密着性を高め、遮水効果を発揮します。
(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効果を実現します。ケーブルの防水効果は向上しますが、ケーブルを防水テープに巻き付けるとケーブル外径が増加します。
(3)止水充填
防水充填材は通常防水糸(ロープ)と止水パウダー。止水パウダーは、主に撚り合わせた導体芯線間の水分を遮断するために使用されます。導体モノフィラメントに止水パウダーが付着しにくい場合は、導体モノフィラメントの外側に正接接着剤を塗布し、導体の外側に止水パウダーを巻き付ける方法もあります。止水糸(ロープ)は、中圧三芯ケーブルの隙間を埋めるためによく使用されます。

3 ケーブル耐水性の一般的な構造

ケーブルの防水構造は、使用環境や要求に応じて、放射状防水構造、縦方向(放射状を含む)防水構造、全周防水構造に分類されます。ここでは、三芯中電圧ケーブルの防水構造を例に挙げます。
3.1 三芯中電圧ケーブルのラジアル防水構造
三芯中電圧ケーブルのラジアル防水は、一般的に半導電性防水テープと両面プラスチックコーティングアルミテープを用いて防水機能を実現します。その一般的な構造は、導体、導体シールド層、絶縁体、絶縁シールド層、金属シールド層(銅テープまたは銅線)、通常の充填材、半導電性防水テープ、両面プラスチックコーティングアルミテープ縦方向被覆、外被です。
3.2 三芯中電圧ケーブル縦方向耐水構造
三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コーティングアルミテープを採用することで防水機能を実現しています。さらに、三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。その一般的な構造は、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、半導電性防水テープ、外皮です。
3.3 三芯中電圧ケーブル全周防水構造
ケーブルの全周防水構造は、導体自体にも防水効果を持たせる必要があり、放射状の防水性と縦方向の防水性の要件を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、半導電性防水テープ、両面プラスチックコーティングアルミテープ縦方向パッケージ、外被です。

三芯遮水ケーブルは、三芯単芯遮水ケーブル構造(三芯架空絶縁ケーブル構造に類似)に改良することができます。つまり、まず各ケーブルコアを単芯遮水ケーブル構造に基づいて製造し、その後、3本の独立したケーブルをケーブルに撚り合わせて三芯遮水ケーブルを置き換えます。これにより、ケーブルの耐水性が向上するだけでなく、ケーブル加工やその後の設置・敷設作業の利便性も向上します。

4.防水ケーブルコネクタ製作上の注意

(1)ケーブル接合部の品質を確保するために、ケーブルの仕様、型式に応じて適切な接合部材料を選択します。
(2)ケーブル接続部の防水工事は、雨天時に行わないでください。ケーブル内に浸入した水はケーブルの耐用年数に重大な影響を与え、最悪の場合、短絡事故につながる可能性があります。
(3)防水ケーブルジョイントを作る前に、メーカーの製品マニュアルをよく読んでください。
(4)銅管を接合部で圧着する際は、所定の位置まで確実に圧着できれば、あまり強く圧着する必要はありません。圧着後の銅管端面は、バリのない平らな面にヤスリで削りましょう。
(5)ケーブルの熱収縮接合部にバーナーを使用する場合、バーナーを一方向に一定に動かすのではなく、バーナーを前後に動かすこと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、特に予備パイプでサポートを抽出する場合は注意が必要です。
(7)必要に応じてケーブル接合部にシーラントを使用してシールし、ケーブルの防水性をさらに向上させることができます。


投稿日時: 2024年8月28日