ワイヤーとケーブルの構造組成と材質

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ワイヤーとケーブルの構造組成と材質

電線やケーブルの基本構造には、導体、絶縁体、シールド、シースなどの部品が含まれます。

構造構成(1)

1. 指揮者

機能: 導体は、電気(磁気)エネルギー、情報を伝達し、電磁エネルギー変換の特定の機能を実現するワイヤおよびケーブルの構成要素です。

材質: 主に銅、アルミニウム、銅合金、アルミニウム合金などのコーティングされていない導体があります。錫メッキ銅、銀メッキ銅、ニッケルメッキ銅などの金属被覆導体。銅クラッド鋼、銅クラッドアルミニウム、アルミニウムクラッド鋼などの金属クラッド導体。

構造構成 (2)

2. 絶縁

機能: 絶縁層は導体または導体の追加層 (耐火性マイカテープなど) の周りに巻き付けられ、その機能は導体が対応する電圧に耐えないように絶縁し、漏れ電流を防ぐことです。

押出成形断熱材に一般的に使用される材料は、ポリ塩化ビニル (PVC)、ポリエチレン (PE)、架橋ポリエチレン (XLPE)、低煙ハロゲンフリー難燃性ポリオレフィン (LSZH/HFFR)、フッ素樹脂、熱可塑性弾性 (TPE)、シリコーンゴム(SR)、エチレンプロピレンゴム(EPM/EPDM)など

3. シールド

機能: ワイヤおよびケーブル製品に使用されるシールド層には、実際には 2 つの完全に異なる概念があります。

まず、高周波の電磁波(無線周波数、電子ケーブルなど)や微弱な電流(信号ケーブルなど)を伝える電線やケーブルの構造を電磁シールドといいます。その目的は、外部の電磁波の干渉を遮断すること、またはケーブル内の高周波信号が外部と干渉するのを防ぐこと、およびワイヤペア間の相互干渉を防ぐことです。

次に、中高圧電力ケーブルにおいて、導体表面や絶縁表面の電界を均一化するための構造を電界シールドといいます。厳密に言えば、電界シールドには「遮蔽」という機能は必要なく、電界を均一化する役割だけを担っています。ケーブルに巻き付けられるシールドは通常、接地されます。

構造構成 (3)

※電磁波シールド構造と材質

① 編組シールド:主に裸銅線、錫メッキ銅線、銀メッキ銅線、アルミニウムマグネシウム合金線、銅平テープ、銀メッキ銅平テープなどを使用し、絶縁コア、電線の外側に編組します。ペアまたはケーブルコア。

② 銅テープシールド: 柔らかい銅テープを使用して、ケーブルコアの外側を覆うか垂直に巻き付けます。

③ 金属複合テープシールド:アルミ箔マイラーテープまたは銅箔マイラーテープを使用して、ワイヤペアまたはケーブルコアに巻き付けるか、垂直に巻き付けます。

④ 総合シールド:各種シールドによる総合的な施工。例えば、細い銅線(1~4本)をアルミ箔マイラーテープで巻いた後、縦に巻きます。銅線はシールドの伝導効果を高めることができます。

⑤ 個別シールド + 全体シールド: 各ワイヤペアまたはワイヤグループは個別に編組されたアルミ箔マイラーテープまたは銅線でシールドされ、ケーブル配線後に全体シールド構造が追加されます。

⑥ ラッピングシールド:細い銅線や銅平テープなどを用いて、絶縁電線心線、ペア線またはケーブルコアに巻き付けます。

※電界シールド構造と材質

半導電性シールド: 6kV 以上の電力ケーブルの場合、導体表面と絶縁表面に薄い半導電性シールド層が取り付けられます。導体シールド層は、押出成形された半導電性層です。断面積が 500mm² 以上の導体シールドは、通常、半導電性テープと押し出された半導電性層で構成されます。絶縁シールド層は押出成形構造です。
銅線ラッピング:丸銅線は主に同方向ラッピングに使用され、外層を逆に巻き、銅テープまたは銅線で固定します。このタイプの構造は通常、一部の大きな断面の 35kV ケーブルなど、短絡電流が大きいケーブルで使用されます。単芯電源ケーブル。
銅テープラッピング:柔らかい銅テープでラッピング。
④ 波形アルミシース:熱間押出成形やアルミテープ縦巻き、溶接、エンボス加工などを採用したシールドです。遮水性にも優れており、主に高圧、超高圧電力ケーブルに使用されます。

4. シース

シースの役割はケーブルを保護することであり、コアの役割は絶縁体を保護することです。使用環境、使用条件、ユーザーの要求は刻々と変化するため。したがって、被覆構造の種類、構造形態、要求性能も多岐にわたり、大きく3つに分類できます。

1 つは、外部の気候条件、時折生じる機械的力、および一般的な密閉保護 (水蒸気や有害なガスの侵入の防止など) を必要とする一般的な保護層を保護することです。大きな機械的外力が加わったり、ケーブルの重量に耐えたりする場合は、金属外装層の保護層構造が必要です。 3 つ目は、特別な要件を備えた保護層構造です。

したがって、電線やケーブルのシース構造は、一般的にシース(スリーブ)とアウターシースの2つの主要なコンポーネントに分けられます。内シースの構造は比較的単純ですが、外シースは金属外装層とその内張り層(外装層による内シース層の損傷を防ぐため)、外装層を保護するための外シースなどで構成されています。難燃性、耐火性、防虫性(シロアリ)、防獣性(ネズミ咬傷、鳥つつき)などのさまざまな特殊な要件のほとんどは、外皮にさまざまな化学物質を添加することで解決されます。いくつかの場合は、外側のシース構造に必要なコンポーネントを追加する必要があります。

一般的に使用される材料は次のとおりです。
ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリパーフルオロエチレンプロピレン(FEP)、低煙ハロゲンフリー難燃性ポリオレフィン(LSZH/HFFR)、熱可塑性エラストマー(TPE)


投稿日時: 2022 年 12 月 30 日