MV ケーブル スクリーン ボンディングは 3 つの接続結果を制御します: 誘導スクリーン電圧, 金属スクリーン内を循環する電流, および地絡電流に利用可能な経路. 両端ボンディングによりスクリーン電圧はアース電位近くに保たれますが、循環電流損失が増加する可能性があります。. 単一点ボンディングは定常状態ループを遮断しますが、電圧は開放端に向かって上昇します。. クロスボンディングによりルートが調整されたセクションに分割されるため、誘導電圧が大幅に相殺されます。.
普遍的に最適な方法はない. 選択は回路長に依存します, 負荷電流, 相形成, 間隔, スクリーン抵抗, 地絡義務, アース配置, 許容タッチ電圧, ケーブル定格, ジョイントの位置, とメンテナンス戦略.
まず金属スクリーンを半導電性スクリーンから分離します。
押出成形された MV ケーブルには、通常、半導体化合物で作られた導体と絶縁スクリーンが付いています。. これらの層は絶縁境界で電界を形成します。. リンク ボックスを介して接続されているコンポーネントではありません.
結合システムは金属層に作用します. その層には銅線が使用される可能性があります, 銅テープ, 同心円状のニュートラル, または連続金属シース. プロジェクトドキュメントでよく使われるのは、 画面, シールド, そして シース 違う. したがって、接続図では実際の金属コンポーネントを識別する必要があります。, その断面, 抵抗, 過失義務, およびアクセサリインターフェイス.
既存の XWA ガイド MVケーブルスクリーンタイプ 構造の違いを説明します. 金属デザインと地絡義務がわかってから接合が始まります.
接地されたケーブルの画面に電圧が表示される理由
交流導体電流が変化する磁場を生成します. その場は金属スクリーンを結びつけ、縦方向の電圧を誘導します。. その大きさと位相は導体電流に依存します, 頻度, ケーブル間隔, トレフォイルまたはフラットフォーメーション, 画面の位置, 路線の長さ, 並列回路, および近くの金属製のパス.
1 か所のアース接続により、その点がローカルのアース電位近くに固定されます。. ルート全体に沿った誘導は除去されません. 画面が別の場所でもアースに接続されている場合, 2 つの接続により導電ループが閉じられます. 誘導電圧により、スクリーンに循環電流が流れる可能性があります。, ボンディングリード, アース接続, そして接続された金属パーツ.
これらの損失は熱を発生するため重要です. IEC 60287-1-1 定常状態の電流定格計算にはシースと装甲の損失が含まれます. IEC 60287-1-2 シングルコア回路のトレードオフを明確にします: 両端ボンディングではかなりの循環電流が発生する可能性があります, 一方、シングルポイントまたはクロスボンド配置では、正しく設計されていれば閉ループコンポーネントが回避されます。.
両端ボンディングは電圧制御に有利ですが、ループを作成します
両端ボンディング, 文書によっては固体接合または多点接合とも呼ばれます。, 金属スクリーンをルートの両端でアースに接続します. 中間アースポイントは複数点配置でも表示される場合があります。. 接地された接続により、ケーブルに沿った定常状態のスクリーンからアースまでの電圧が制限されます。.
同じ接続が閉ループを形成します. 通常の負荷動作中に、誘導電圧によってそのループに電流が流れる. 結果として生じるスクリーン損失により、ケーブルシステム全体の熱が増加し、許容導体電流が減少する可能性があります。. 効果は一定の割合ではありません. ケーブル間隔によって変わります, 形成, スクリーン抵抗, ロードバランス, 回路配置, およびアース経路のインピーダンス.
| 両端接合特性 | エンジニアリング上の結果 | 必須チェック |
|---|---|---|
| 両端のアース接続. | スクリーン電圧はローカルアースを基準として制御されたままになります. | アース電位差, ボンディングリード義務, およびタッチ電圧ベース. |
| 閉じた金属ループ. | 負荷電流によりスクリーン循環電流が発生し、熱が発生する可能性があります. | IEC 60287 損失の計算と結果として生じる電流容量. |
| 継続的な故障電流経路. | スクリーンシステムはネットワーク設計に従って地絡復帰に参加します. | 画面エリア, 接続抵抗, 地絡電流, そしてクリアタイム. |
| シンプルな接続コンセプト. | 必要な特殊なジョイントや移調が少なくなる場合があります. | 構築後の連続性と意図しない並列パスの回避. |
両端ボンディングは、計算された損失が許容できる短い MV 回路またはルートでも実用的であり続けます。. 長さだけで方法は決まりません. コンパクトなトレフォイル回路と、間隔が広く配置された同じ長さのフラット回路は、異なる誘導電圧と損失を生成する可能性があります。.
一点接合により定常状態の循環経路が不要になります。
一点接合により、金属スクリーンを一点で意図的に接地します。. 通常の動作では、もう一方の端はアースから絶縁されたままになります。. 2番目の意図的な接続がなければ, スクリーンには通常の循環電流の閉路がありません。.
トレードオフは耐電圧です. スクリーンとアース間の電圧は、接着点から離れるにつれて増加し、絶縁端付近で通常の最高値に達します。. 設計ではシース絶縁に対する電圧をチェックする必要があります, ジョイントおよび終端インターフェイス, アクセス可能な金属加工品, 接触電圧の基準, および必要な場合には選択されたシース電圧リミッター.
シース電圧リミッターは通常のアース接続ではありません. 保護レベルを超えて導通させることで過渡過電圧を制限します. その連続電圧, エネルギー義務, 一時的な過電圧動作, リードの長さ, 断熱調整, および故障モードはプロジェクト研究に属します.
障害パスには依然として慎重な設計が必要です
通常のスクリーン ループを遮断しても、地絡リターン パスの必要性がなくなるわけではありません。. 平行なアース導体は両端のアースグリッドに接続できます。. その位置と転移は誘導電圧と電流に影響を与えます. 設計では、画面間での故障電流の共有も考慮する必要があります。, 導通線, アース電極, 構造用金属, および他の並行パス.
単一点ボンディングでは、終点ボンディングまたは中間点ボンディングを使用できます。. 中間点ボンディングにより経路が分断され、両端に向かって誘起電圧が上昇, これにより、同じ全長の場合の最大耐電圧を下げることができます。. 関節も変わります, リンクボックス, およびアース導通の取り決め.
クロスボンディングにより、調整された 3 つのセクション間の電圧がキャンセルされます
クロスボンディングにより、三相ルートが 3 つの小さなセクションに分割されます. ジョイント分割時, 金属スクリーンは相互接続されているため、各スクリーンは各セクションで異なる誘導電圧位置を占めます。. 3 つのマイナー セクションを 1 セットとしてメジャー セクションを形成します.
セクションの長さの場合, ケーブル形成, 位相順序, と負荷のバランスが十分に取れている, 3 つの誘導スクリーン電圧フェーザは、主要セクションにわたってほぼキャンセルされます。. これにより、強固な接合に伴う循環電流のほとんどを回避しながら、終了電圧を制限します。.
キャンセルは自動的には行われません. セクションの長さが等しくない, 異なる間隔, フォーメーション変更, 並列回路の非対称性, 位相転置エラー, またはリンクボックスの接続が間違っていると残留電圧が残る. したがって、クロスボンディングにはルート モデルと接続スケジュールが必要です, ケーブルのデータシートに記載されているだけではありません.
| クロスボンディング入力 | なぜそれが重要なのか | 証拠が必要です |
|---|---|---|
| 短セクションの長さ. | 不均一な誘導電圧の影響によりキャンセルが減少します. | 承認されたルートと共同位置スケジュール. |
| 位相とシースシーケンス. | 間違った相互接続により、意図したフェーザー合計が無効になります. | リンクボックス図, ラベル, そして継続記録. |
| ケーブルの形成と間隔. | トレフォイル, フラット, 遷移により相互誘導結合が変化します. | ルート断面と設置調査. |
| SVLの配置. | 過渡保護は絶縁調整とリード形状に依存します. | 勉強, コンポーネントデータ, 接続チェックをインストールしました. |
| 地球の連続性. | 故障電流リターンは、分割された画面全体で利用可能な状態にしておく必要があります. | 接地図と故障負荷の計算. |
クロスボンディングの効果が長くなることが多い, 大容量シングルコア回路, ただし、すべての MV フィーダーに対して自動的に位置調整されるわけではありません. その熱的利点は追加のジョイントを超える必要があります, リンクボックス, デザインの仕事, 設置管理, テスト, とメンテナンスの負担.
選択によりケーブルの定格電流が変わります
電流定格の検討では、導体サイズが決まった後にボンディング構成を追加するのではなく、選択したボンディング構成を使用する必要があります。. スクリーン損失は熱バランスの一部となる. 両端接合により循環電流損失による電流容量の低減が可能. シングルポイントおよびクロスボンディングシステムはその損失を削減できます, ただし、渦電流やその他の金属損失が残る可能性があります.
評価モデルにはルート条件も必要です. 土壌熱抵抗率, ダクト配置, 周囲温度, 埋設深さ, ケーブル間隔, 負荷率, 隣接する回路, 乾燥に関する仮定が最終結果を支配する可能性があります. ボンディングの変更では、不正確な熱経路モデルを補正することはできません.
の MV電源ケーブル 構造と電圧固有 15kVケーブル 製品コンテキストを提供するページ. プロジェクトの評価には実際の画面が必要です, ルート, 形成, 結合データ.
ボンディング設計は正常をカバーする必要があります, 故障, および過渡状態
通常の動作により定常電圧と循環損失が決まります. 地絡判定画面, ボンディングリード, 地球の連続性, そして接続義務. スイッチング イベントや雷によって、分割されたシースやリンク ボックス コンポーネントに過渡電圧がかかる可能性があります。.
局所的な接地電位の上昇も重要. 2 本のケーブル端が、障害時に同じ電位を維持できないアース グリッドに接続される可能性があります。. 誘導電圧のみを考慮した接合設計では、変電所の接地システムから別の変電所の接地システムに伝達される応力を見逃す可能性があります。.
CIGRE B1.50 レビューでは、接着システムをスクリーンやシースを含むライフサイクル システムとして扱っています。, 装甲, 断熱ジャケット, ボンディングリード, リンクボックス, SVL, テスト, そしてメンテナンス. その 技術概要 また、低電圧回路でも同じ原理が使用されていることにも注目しています。, たとえ公益事業者がより標準化された取り決めを適用したとしても.
接続スケジュールは製造前に存在する必要があります
ケーブル工場はスクリーン素材を定義できます, 断面, 抵抗, 構造寸法, オーバーシース, およびアクセサリインターフェイスデータ. システム設計者はこれらのプロパティをネットワークに接続する必要があります, ルート, 接地, そして保護の研究.
通常、完全なスケジュールは記録します:
- 電気系統: 電圧, 頻度, 最大負荷電流, 位相バランス, 地絡電流, クリアタイム, 接地方法, および一時的な基礎.
- ケーブルデータ: 導体サイズ, スクリーンまたはシースの材質, 金属部分, 抵抗, ケーブル直径, 形成, 間隔, と並列回路.
- ルートデータ: セクションの長さ, 関節の位置, トレフォイルまたはフラットゾーン, 移調, ケーブル交差, およびアースグリッドの位置.
- ボンディングスキーム: 両端, 単一点, 中間点, またはリンクボックス接続とラベルを含むクロスボンディング図.
- 保護: SVL の場所と評価基準, ボンディングリードの長さ, 絶縁レベル, 地球の連続性, およびタッチ電圧制限.
- 検証: 工場出荷時の画面データ, オーバーシーステスト, 連続性チェック, リンクボックスの検査, 接続抵抗, ラベル, および竣工図.
試運転では、設置された図を証明する必要があります
正しい設計でも、リードが 1 つ交差すると失敗する可能性があります, 1 つの意図しないアース接続, または 1 本の開放導体. したがって、試運転では通電前に実際のトポロジーを検証する必要があります。.
- 画面のすべてのセクションをトレースします. 相の同一性と各リンクボックス端子を承認済みの図面と照合して確認します。.
- 意図的なアース経路と意図しないアース経路をチェックする. 建設仮債, 腺, 鎧, サポートします, またはテストリードがデザインをバイパスする可能性があります.
- 連続性と接続品質を確認する. プロジェクトの手順と承認基準を画面に適用する, ボンディングリード, およびアース導体.
- オーバーシースと部分絶縁をテストする. コンポーネントの制限を超えずに、該当するケーブル システムおよびアクセサリの手順に従ってください。.
- SVL とリードを検査する. 場所を確認する, 向き, 接続長さ, 絶縁, 環境シール, と識別.
- 最終構成を記録する. リンク位置を維持する, 測定値, 写真, 逸脱, コミッショニングファイルによる承認.
後のメンテナンスでは同じトポロジが維持される必要があります. テスト位置に残されたリンク ボックス, 失敗したSVL, 腐食, 水の侵入, または、記録されていないアース結合により、電源導体を変更せずに損失とスクリーン電圧が変化する可能性があります.
MV スクリーンボンディングに関するよくある質問
どの方法が最大の電流容量を与えるか?
単独でプロジェクトの最高評価を保証する方法はありません. 一点およびクロスボンド配置により、循環電流の損失を低減できます。, ただし、ルートの熱条件, 渦損失, セクションバランス, 画面デザイン, 運用上の限界が依然として結果を左右する.
ケーブルシールドの両端が接地されていない状態でも大丈夫ですか?
これは、通電中の MV 回路の通常のデフォルトではありません。. 金属スクリーンには明確な基準が必要です, 故障電流経路, 電圧制御, アクセサリーコーディネートも. 特別な取り決めにはシステム調査と承認済みの図が必要です.
クロスボンディングでは相導体の位置を変更する必要がありますか??
クロスボンディングは主にセクション化ポイントでシースの接続を置き換えます。. 位相と導体の入れ替えは別のルート決定です. モデルは実際の導体の構成と物理的な移調を反映する必要があります。.
シース電圧リミッターはアースリンクと同じです?
いいえ. アースリンクは金属接続を提供します. SVL は通常の電圧では非導通状態を維持し、指定された過渡ストレスを制限します。. その選択には、絶縁調整とエネルギー負荷のチェックが必要です.
短い MV フィーダでもボンディング計算が必要なのはなぜですか?
大電流, 広い平面間隔, 並列回路, 低抵抗スクリーン, アースグリッド電位差, または、短いルートでも厳密なタッチ電圧基準が重要になる場合があります. 長さは 1 つの入力のみです.
工学的な結論
MV ケーブルのスクリーン ボンディングは電気および熱システムの決定です. 両端ボンディングはスクリーン電圧を制御しますが、熱を発生する循環電流を生成する可能性があります。. 単一点ボンディングにより通常のループが除去されますが、定常電圧とフォールトパスの問題が発生します。. クロスボンディングは調整されたセクション全体でこれらの効果のバランスをとりますが、正確な接合が必要です, リンクボックス, 段階的, SVL, テスト, そしてメンテナンス.
防御可能な方法は、通常の電圧と損失を計算することです, 障害および一時的な義務を検証する, その後、製造前に接続と試運転のスケジュールを凍結します。. これらの入力のないボンディング ラベルは MV ケーブル仕様を完成させません。.
ケーブル システムとボンディング ベースを送信する
技術的な調整のため, システム電圧を供給する, 頻度, 負荷および地絡義務, 接地方法, 導体と金属スクリーンのデータ, ケーブル形成, 間隔, 路線と区間の長さ, 関節の位置, 並列回路, アースグリッドの位置, 提案されたボンディング図, SVLの要件, テスト, 量, そして目的地. XWAパワー & ケーブルは、ケーブル構造とインターフェース文書を承認されたシステムベースに合わせることができます.