電線やケーブルの基本的な構造は、導体、絶縁体、シールド、シース、その他の部品から構成される。
1. 指揮者
機能:導体は、電気(磁気)エネルギーや情報を伝送し、電磁エネルギー変換の特定の機能を実現する電線や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無被覆導体、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、銅被覆鋼、銅被覆アルミニウム、アルミニウム被覆鋼などの金属被覆導体があります。
2. 断熱材
機能:絶縁層は導体または導体の追加層(耐火マイカテープなど)の周りに巻き付けられ、導体が対応する電圧を負担するのを防ぎ、漏洩電流を防止する機能を持つ。
押出成形断熱材に一般的に使用される材料としては、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、熱可塑性弾性樹脂(TPE)、シリコーンゴム(SR)、エチレンプロピレンゴム(EPM/EPDM)などがある。
3. 遮蔽
機能:電線やケーブル製品に使用されるシールド層には、実際には全く異なる2つの概念があります。
まず、高周波電磁波(無線周波数、電子ケーブルなど)や微弱電流(信号ケーブルなど)を伝送する電線やケーブルの構造を電磁シールドと呼びます。その目的は、外部からの電磁波の干渉を遮断すること、ケーブル内の高周波信号が外部に干渉するのを防ぐこと、そして電線同士の相互干渉を防ぐことです。
第二に、中高電圧電力ケーブルにおいて、導体表面または絶縁表面の電界を均一化する構造を電界遮蔽と呼ぶ。厳密に言えば、電界遮蔽は「遮蔽」機能を必要とせず、電界を均一化する役割のみを果たす。ケーブルを包む遮蔽体は通常接地されている。
電磁シールドの構造と材料
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絶縁コア、ワイヤペア、またはケーブルコアの外側に編組して使用します。
② 銅テープによるシールド:柔らかい銅テープを使用して、ケーブルコアの外側を垂直に覆うか巻き付けます。
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を周囲に巻き付けるか、垂直に巻き付けます。
④ 総合シールド:さまざまな形態のシールドによる総合的な適用。例えば、アルミ箔マイラーテープで巻いた後、(1~4)本の細い銅線を垂直に巻きます。銅線はシールドの導電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、アルミ箔マイラーテープまたは銅線編組によって個別にシールドされ、その後、配線後に全体シールド構造が追加されます。
⑥ シールドの巻き付け: 細い銅線、銅平テープなどを使用して、絶縁された電線芯、電線ペア、またはケーブル芯の周りに巻き付けます。
・電界遮蔽構造および材料
半導電性シールド:6kV以上の電力ケーブルでは、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、一般的に半導電性テープと押出成形された半導電性層で構成されています。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、外層は逆方向に巻かれ、銅テープまたは銅線で固定されます。このタイプの構造は、一部の大断面35kVケーブルや単芯電力ケーブルなど、短絡電流が大きいケーブルでよく使用されます。
銅テープ巻き:柔らかい銅テープで巻く。
④ 波形アルミシース:熱押出成形またはアルミテープの縦方向巻き付け、溶接、エンボス加工などを採用しています。このタイプのシールドは優れた防水性も備えており、主に高電圧および超高電圧電力ケーブルに使用されます。
4. 鞘
シースの機能はケーブルを保護することであり、コアの機能は絶縁体を保護することです。使用環境、使用条件、およびユーザーの要求が絶えず変化するため、シース構造の種類、構造形式、および性能要件も多様であり、これらは次の3つのカテゴリに分類できます。
一つ目は、外部の気候条件や偶発的な機械的力から保護し、一般的な密閉保護(水蒸気や有害ガスの侵入を防ぐなど)を必要とする一般的な保護層です。大きな機械的外力が加わる場合やケーブルの重量を支える場合は、金属装甲層の保護層構造が必要です。三つ目は、特別な要件を持つ保護層構造です。
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)と外シースの2つの主要な構成要素に分けられます。内シースの構造は比較的単純ですが、外シースは金属装甲層とその内張り層(装甲層が内シース層を損傷するのを防ぐため)、装甲層を保護する外シースなどから構成されています。難燃性、耐火性、防虫性(シロアリ)、防動物性(ネズミの噛みつき、鳥のつつき)など、さまざまな特殊な要件については、ほとんどが外シースに各種化学物質を添加することで解決されますが、一部の要件は外シース構造に必要な成分を添加する必要があります。
一般的に使用される材料は以下のとおりです。
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