防水ケーブル材料
防水材は一般的に、能動防水材と受動防水材の2種類に分類できます。能動防水材は、活性材料の吸水性と膨張性を利用します。シースやジョイントが損傷すると、これらの材料は水と接触して膨張し、ケーブル内部への水の浸入を制限します。このような材料には以下のようなものがあります。吸水膨張ゲル防水テープ、防水パウダー、防水糸防水コードと、防水ケーブルがあります。一方、パッシブ防水は、シースが損傷した際にケーブルの外部への水の侵入を防ぐために疎水性材料を使用します。パッシブ防水材料の例としては、石油系ペースト、ホットメルト接着剤、熱膨張ペーストなどがあります。
I. 受動的な防水材
初期の電力ケーブルにおける主な防水方法は、石油ペーストなどの受動的な防水材をケーブル内に充填することであった。この方法はケーブルへの水の侵入を効果的に防ぐが、以下のような欠点がある。
1.ケーブルの重量が大幅に増加します。
2.ケーブルの導電性能が低下する。
3. 石油系ペーストがケーブル接続部をひどく汚染し、清掃を困難にする。
4. 完全な充填プロセスを制御するのは難しく、充填が不完全な場合は、防水性能が低下する可能性があります。
II. 活性防水材
現在、ケーブルに使用される活性防水材は、主に防水テープ、防水粉末、防水コード、防水糸です。石油系ペーストと比較して、活性防水材は高い吸水性と高い膨潤率という特徴があります。これらは水を素早く吸収し、急速に膨潤してゲル状の物質を形成し、水の浸入を遮断することで、ケーブルの絶縁安全性を確保します。さらに、活性防水材は軽量で清潔であり、設置や接続が容易です。しかし、いくつかの欠点もあります。
1. 防水粉は均一に塗布するのが難しい。
2.防水テープや糸は外径を大きくし、放熱を阻害し、ケーブルの熱劣化を加速させ、ケーブルの伝送容量を制限する可能性があります。
3. 活性防水材は一般的に高価です。
防水性分析：現在、中国ではケーブルの絶縁層への水の浸入を防ぐ主な方法は、防水層を増やすことです。しかし、ケーブルの総合的な防水性を実現するには、水の放射方向への浸透だけでなく、ケーブル内部に水が侵入した後の縦方向への拡散も効果的に防ぐ必要があります。
ポリエチレン（内被）防水絶縁層：ポリエチレン製の防水層を押し出し成形し、吸湿性クッション層（防水テープなど）と組み合わせることで、中程度の湿度環境に設置されるケーブルの縦方向の防水および防湿要件を満たすことができます。ポリエチレン製の防水層は製造が容易で、特別な設備は必要ありません。
プラスチックコーティングされたアルミテープとポリエチレン接着防水絶縁層：ケーブルが水中または極めて湿潤な環境に設置される場合、ポリエチレン絶縁層の半径方向の防水性能では不十分な場合があります。より高い半径方向の防水性能が求められるケーブルでは、ケーブルコアにアルミ・プラスチック複合テープを巻き付けるのは現在では一般的です。このシールは、純粋なポリエチレンよりも数百倍、あるいは数千倍も耐水性に優れています。複合テープの継ぎ目が完全に接着され、密閉されていれば、水の浸入はほぼ不可能です。アルミ・プラスチック複合テープは、長手方向の巻き付けと接着工程が必要であり、追加の投資と設備の改造が必要となります。
工学的な実務において、縦方向の防水を実現することは、放射方向の防水を実現するよりも複雑です。導体構造を密に圧着する設計に変更するなど、さまざまな方法が用いられてきましたが、圧着された導体には毛細管現象によって水が拡散する隙間が残るため、その効果は限定的でした。真の縦方向の防水を実現するには、撚り線の導体の隙間を防水材で埋める必要があります。ケーブルの縦方向の防水を実現するために、以下の2つのレベルの対策と構造が用いられます。
1.防水導体の使用。防水コード、防水粉末、防水糸を追加するか、または防水テープをしっかりと押し付けられた導体の周りに巻き付けます。
2. 防水コアの使用。ケーブル製造工程において、コアに防水糸、コードを充填するか、半導電性または絶縁性の防水テープでコアを巻きます。
現在、縦方向の防水における主要な課題は、導体の防水性にある。つまり、導体間に防水物質をどのように充填するか、またどのような防水物質を使用するかは、依然として研究の焦点となっている。
Ⅲ．結論
放射状防水技術は、主に導体の絶縁層を防水性絶縁層で覆い、その外側に吸湿性クッション層を設けることで実現されます。中電圧ケーブルでは一般的にアルミ・プラスチック複合テープが用いられ、高電圧ケーブルでは鉛、アルミニウム、またはステンレス鋼製の金属製シーリングジャケットが使用されます。
縦方向の防水技術は、主に導電線間の隙間を防水材で埋めることで、芯線に沿った水の拡散を遮断することに重点を置いている。現在の技術開発状況から判断すると、縦方向の防水には防水粉末を充填する方法が比較的効果的である。
防水ケーブルを実現するには、必然的にケーブルの放熱性能と導電性能に影響が出るため、エンジニアリング要件に基づいて適切な防水ケーブル構造を選択または設計することが不可欠です。
投稿日時: 2025年2月14日