MVケーブルスクリーンタイプ 中電圧ケーブルが絶縁体周囲の電界をどのように制御するか、およびケーブルが充電電流の金属経路をどのように提供するかを定義する, 地絡電流, システムの接地. 実際のMVケーブル設計において, スクリーンは装飾的な銅層ではありません. それは電気的ストレス制御システムの一部です. 銅テープ, 銅線, 銅線とテープ, および金属シースの設計は、それぞれ異なるプロジェクト条件を解決します.
XWAパワー & ケーブルは金属スクリーンを MV ケーブル エンジニアリングにおける中心的な設計決定の 1 つとして扱います. 正しい画面は電圧定格によって異なります, 短絡電流, 接地方法, 導体サイズ, 設置ルート, 障害解消時間, 防具の要件, および該当するプロジェクト標準. あ 33 kV工業用フィーダー, ある 11 kV配電ケーブル, そして 35 kV地下ルートも外から見ると似ているかもしれない, ただし、金属スクリーンの要件は異なる場合があります.
スクリーンはケーブル絶縁システムの一部です
中圧電力ケーブルは通常、調整された構造を使用します: 導体, 導体スクリーン, XLPE絶縁体, 断熱スクリーン, 金属スクリーン, 寝具, 必要に応じて鎧, そしてアウターシース. 導体スクリーンは導体表面の電界を平滑化します。. 断熱スクリーンは、XLPE 断熱材の周囲に制御された境界を作成します。. 金属スクリーンは絶縁スクリーンの外側にあり、システム設計を通じてアースに接続された導電層を提供します。.
この構造により、スクリーンの選択は電気設計段階に近いものとなります。, 材料費の段階だけでなく. 金属スクリーンが小さすぎると、指定された地絡電流に適合しない可能性があります. 機械的に不適切なスクリーンは、取り扱いまたは取り付け中に損傷する可能性があります. 終了方法と互換性のない画面では、サイトの準備が困難になる可能性があります. 同じケーブル電圧クラスでも、異なるグリッド保護設定では異なる画面領域が必要になる場合があります.
XWAの場合 MV電源ケーブル 範囲, 画面設計は通常、電圧クラスとともに検討されます, 導体材料, 断熱材の厚さ, 短絡状態, 敷設方法, ドラムの長さ, およびテストドキュメント. より高いプロジェクト電圧クラスの場合、 33kVケーブル, 仕様のレビューでは、画面領域と接地ロジックがより重要になることがよくあります。. より広範な標準コンテキストについては、XWA の技術記事で説明されています。 IEC 60502-2 高圧ケーブル用.
メタリックスクリーンの実際の機能
金属スクリーンにはいくつかの機能があります. 初め, 正しく接地されている場合、絶縁スクリーンの外面をアース電位に保つのに役立ちます。. 2番, 通常動作時に容量性充電電流の経路を提供します。. 三番目, 保護動作時間中に地絡電流が流れる可能性があります。. 4番目, 終端とジョイントはスクリーンに正しく接続する必要があるため、定義されたケーブル アクセサリ システムをサポートします。.
これらの機能はつながっていますが、同一ではありません. スクリーンはフィールド制御には十分電気的に連続しているが、指定された地絡電流には小さすぎる可能性があります。. スクリーンは障害電流領域に適合する可能性がありますが、準備中に銅線が広がったり変形したりする可能性があるため、注意して設置する必要があります。. エンジニアリングレビューでは、「画面」を単一の一般的なアイテムとして扱うのではなく、必要な機能を分離する必要があります.
| 画面機能 | 工学的な意味 | 必要な設計情報 |
|---|---|---|
| 電界制御 | 断熱システムの制御された外側境界を維持します. | 電圧クラス, 断熱スクリーンの設計, 終了方法. |
| 充電電流経路 | 通常動作時にケーブル システムから容量性電流が流れる. | ケーブル長, システム電圧, 接地配置. |
| 地絡電流経路 | 保護機能が故障を解消するまで、指定された故障電流を流し続ける. | 故障電流, 障害期間, スクリーンの材質と面積. |
| アクセサリ接続 | 終端とジョイントが金属スクリーンに正しく接着できるようにします。. | 付属品の種類, 画面フォーム, 設置スペース, 接着方法. |
| 検査・試験サポート | テストとリリース記録用に定義された導電層を提供します. | 導通チェック, 電圧テストのセットアップ, 定期テストのドキュメント. |
銅テープスクリーン
銅テープ スクリーンは、MV ケーブルで最もよく知られたスクリーン形式の 1 つです。. 絶縁スクリーンの上に銅テープが螺旋状に貼られています. ケーブルコアの周囲を良好にカバーする連続した金属層を作成します。. 銅線テープはコンパクトであるため、3 芯 MV ケーブルや多くの配線ケーブル設計で一般的です。, アクセサリーチームにはおなじみの, 適切に重ねて接着すると電界制御に効果的です。.
銅テープのエンジニアリング上の利点は、カバー範囲です。. このテープは、遮蔽された絶縁体の周囲に滑らかで連続した金属表面を提供できます。. 切断サンプルや工場検査でも認識しやすい. しかし, 銅テープ スクリーンは、すべての地絡状態に自動的に適合するわけではありません. テープの厚さ, 幅, 重なり合う, 金属面積の合計はプロジェクトの要件と一致する必要があります. 仕様に故障電流値が記載されている場合, 画面デザインは見た目だけでは選べない.
銅線テープは、ケーブルの設計が適切でない場合、機械的な取り扱いにも敏感になる可能性があります。, 曲げ, または付属品の準備が不十分です. テープは連続したままでなければなりません. 鋭い曲がり, 不注意な剥ぎ取り, または、終端技術が不十分であると、画面の接続が妨げられる可能性があります. このため, XWA は銅テープスクリーンと装甲デザインをレビューします, シースのデザイン, ドラム巻き, アクセサリの互換性.
銅線スクリーン
銅線スクリーンは、絶縁スクリーンの周囲に螺旋状に塗布または配置された銅線を使用します。. 一般に、地絡電流のために定義された金属断面積が必要な場合に選択されます。, ボンディング, そして画面の連続性. テープとの比較, 銅線スクリーンは、総銅面積によって簡単に指定できます. 一般的なプロジェクトの説明には、定義された平方ミリメートルの銅線スクリーンなどのスクリーン領域が記載されている場合があります。, ただし、実際の値はプロジェクトの計算に従う必要があります。.
銅線スクリーンは、単芯 MV ケーブルや、ボンディングとシース電圧の考慮事項が重要な設計で広く使用されています。. アクセサリに集めて接続できる導体のセットを視覚的に提供します。. この構造は、ケーブル設計に応じて、銅テープバインダーまたは防水層と組み合わせることができます。.
制限は、ワイヤー スクリーンは、別のレイヤーと組み合わせない限り、テープ全体のレイヤーと同じ連続表面を作成しないことです。. ワイヤー間隔, ワイヤー数, 方向, そしてすべての事柄を扱う. 終端作業中, ワイヤースクリーンはきれいに整えて接続する必要があります. 配線が短くなった場合, 不均一に広がる, または接着不良, 設計上の利点が減少する可能性がある. したがって、正しい銅線スクリーン仕様には、必要な領域が含まれます。, ワイヤーの配置, 絆への期待, と付属品の方法.
銅線と銅テープ
一部の MV ケーブル設計は銅線と銅テープを組み合わせています. この配置では、ワイヤ領域を故障電流容量に使用し、テープ カバレッジをより連続的な金属層に使用できます。. 組み合わせた設計がすべてのケースで自動的に優れているわけではありません, ただし、仕様で画面領域とカバレッジの両方が要求される場合には便利です。, またはプロジェクト標準によく知られた組み合わせ構造がある場合.
組み合わせた設計により、制御する必要がある詳細の数も増加します. 電線サイズ, ワイヤー数, テープの厚さ, テープの重なり, 水を遮断する素材, とケーブル直径はすべて製造と設置に影響します. スクリーンを組み合わせると、材料コストとケーブル直径が増加する可能性があります. 曲げ動作や付属品の準備も変わる可能性があります. XWA は通常、これを仕様主導の設計として扱います。, すべての MV ケーブルのデフォルトのアップグレードとしてではありません.
金属シースおよびその他のシールド形状
一部のケーブル システムでは, 鉛合金や波形アルミニウムなどの金属シースでシールドを提供できます。, 防湿層, および機械的保護機能. これは特殊なアプリケーションでより一般的です, より要求の高い地下ルート, 潜水艦の設計, または、半径方向の遮水性能が重要なケーブル システム. シースは単純な銅テープのスクリーンとは異なります, ケーブルの重量も変わります, 曲げ性能, アクセサリーデザイン, 及び取扱い方法.
金属シースの決定には慎重なエンジニアリングレビューが必要です. シースは湿気からの保護とシールドの連続性を向上させる可能性があります, ただし、製造が複雑になり、設置上の制約が増える可能性があります. 特殊なジョイントが必要になる場合があります, ボンディング, 腐食防止, そしてルート設計. 標準分配MVケーブル用, 多くの場合、銅テープまたは銅線スクリーンの方が実用的です。. 特別路線の場合, 金属シースの設計が必要になる場合があります.
スクリーンの選択では接地方法を無視することはできません
スクリーンは、システムの接地およびボンディング方法が定義された場合にのみ電気的に意味を持ちます。. 一点接合, 両端ボンディング, クロスボンディング, 直接接地すると、シース電圧と循環電流の条件が異なります。. ある接合方法には適切なスクリーンでも、別の接合方法には最適ではない場合があります。. 長い単芯ケーブルのルートは、ボンディングが正しく設計されていない場合、シースの循環電流が損失と発熱を増加させる可能性があるため、特に影響を受けやすくなります。.
3芯配線ケーブル用, デザインはもっと単純かもしれない, しかし、グラウンディングは依然として重要です. 金属スクリーンはアクセサリに正しく接続され、システムの保護理念をサポートする必要があります。. ケーブルメーカーは画面領域を設計できます, ただし、システム設計者は故障電流とボンディング要件を定義します。. XWA の役割は、規定されたシステム要件を製造可能なケーブル構造とリリース記録に変換することです。.
IECの仕組み 60502-2 画面上の決定に適合する
IEC 60502-2 一般に、以下の定格電圧の押出絶縁体を備えた電力ケーブルを指します。 6 kVまで 30 kV. 標準コンテキストは、MV ケーブルの構築とテストの期待を枠組み化するため、重要です。. プロジェクト仕様には国家標準が追加される場合もあります, ユーティリティ要件, 第三者検査条件, 以上の短絡スクリーン面積要件. 公開されている IECEE 標準リファレンス IEC 60502-2 プロジェクトの詳細なレビューの前に、標準ファミリーとスコープを確認するのに役立ちます.
標準リファレンスだけでは画面設計は完了しない. プロジェクトでは導体のサイズを定義する必要があります, 定格電圧, コア数, 画面構造, 金属部分, 鎧, シース, 炎の挙動, 防水要件, およびテストドキュメント. 仕様に「IEC 60502-2 に準拠した MV ケーブル」のみが記載されており、画面領域や障害電流の要件が記載されていない場合, エンジニアリングチームは、標準的な構造で十分なのか、それともシステムに特定の金属スクリーン容量が必要なのかを明確にする必要があります。.
画面面積と地絡電流
金属スクリーン領域は、地絡電流と、スクリーンが故障電流を流すことが予想される期間に対してチェックする必要があります。. 計算は材料によって異なります, 初期温度と最終温度の仮定, 断熱短絡式, および保護解除時間. 断面積の小さい銅テープはフィールド制御には適しているかもしれませんが、高故障電流要件には不十分です。. 保護研究で必要な場合は、総銅面積が大きい銅線スクリーンが必要になる場合があります。.
この点が通常の配電ケーブルとプロジェクト固有の MV ケーブルの違いを決定することがよくあります. システム保護により障害がすぐに解消される場合, 必要な画面領域は小さくなる可能性があります. 故障電流が大きい場合、または解除時間が長い場合, 画面を大きくする必要がある. 結果としてケーブルが大きくなる可能性があります, 重い, そしてより高価な. その費用は飾りではありません; それはシステムの安全性と障害パフォーマンスに関係します.
| プロジェクトの状況 | 画面の意味 | 工場の見直しポイント |
|---|---|---|
| コンパクトな配電ネットワークでの短いケーブル長 | 仕様が許可する場合は、標準の銅テープ スクリーンで十分な場合があります。. | 電圧クラスの確認, 標準, および定期テスト要件. |
| ロング単芯フィーダー | 銅線スクリーンとボンディング設計は詳細な検討が必要な場合があります. | 画面領域を確認する, シース電圧, 接着方法, そして温熱効果も. |
| 高い地絡電流 | より大きな金属スクリーン領域が必要になる場合があります. | 生産前に故障電流とクリア時間を確認. |
| 機械的ストレスのある地下ルート | スクリーンの選択は鎧と鞘に合わせて選択する必要があります. | 曲げを見直す, 引っ張る, 寝具, 鎧, そして画面の連続性. |
| 水に敏感な設置ルート | 防水性と金属バリアはスクリーンのデザインに影響を与える可能性があります. | 縦方向の水の遮断を確認する, シースのデザイン, と付属品の方法. |
画面デザインがケーブルアクセサリに与える影響
終端とジョイントは金属スクリーンを正しく接続する必要があります. スクリーンフォームがシースの下に隠れていても現場作業に影響を与えるのはこのためです. 銅テープスクリーンは、絶縁スクリーンを損傷することなく露出して接着する必要があります。. 銅線スクリーンを収集する必要があります, 服を着た, 十分な長さと機械的安定性を備えた接続. ワイヤーとテープを組み合わせた設計は、アクセサリメーカーの準備方法に従う必要があります.
付属品のデザインが不明な場合, 技術的に優れているように見える画面デザインでも、インストールが困難になる可能性があります. ケーブル径, 画面フォーム, 鎧, シースの厚さ, 曲げスペースはアクセサリの選択に影響します. したがって、ケーブル設計ファイルには、アクセサリのマッチングに十分な構造の詳細が含まれている必要があります。. アクセサリの準備が正しくないと、本来は正しい MV ケーブルが損傷する可能性があるため、XWA はこれをエンジニアリング レビューの段階に留めておきます。.
金属スクリーンの品質を工場でチェック
スクリーンの工場品質管理は最終ケーブルテスト前に始まります. 生産チームが材料の状態をチェックします, テープ貼り付け, ワイヤーの配置, 重なり合う, 張力, レイヤーの位置, そして継続性. ケーブル完成後, 定期テストと検査記録のサポートリリース. いくつかのプロジェクトでは, 構造の詳細を検証するために、サンプルの解剖または寸法チェックが使用される場合があります。.
この画面は高電圧試験や部分放電のレビューにも関連しています. 安定した金属スクリーン接続により、定義されたテスト回路がサポートされます。. 画面の連続性が悪い、または端の準備が不注意であると、テストエラーが発生する可能性があります. これが、製造検査と臨床検査準備の両方でスクリーンの取り扱いが行われる理由です。.
| チェック項目 | 理由 | リリースファイル内の目に見える証拠 |
|---|---|---|
| スクリーンの素材とサイズ | 必要な金属面積と構造を確認します. | 部品表, 製作実績, または仕様書. |
| テープの重ね合わせやワイヤーの配置 | 連続性と安定したフィールド制御をサポート. | 必要に応じてプロセス記録とサンプル検査を行います. |
| 画面の連続性 | メタリックパスが遮断されていないことを確認します. | プロジェクト要件に応じた検査記録またはテストノート. |
| 鎧や鞘との互換性 | 製造中および設置中の層の損傷を防ぎます. | 構造図と最終寸法の確認. |
| 試験終了の準備 | 誤放電や不安定な高電圧試験結果を低減します。. | 定期テスト記録とラボリリースノート. |
MV画面仕様のよくある間違い
間違い1: 電圧クラスのみを指定する. 電圧クラスだけでは画面領域を定義しません. 故障電流要件と接地方法も知っておく必要があります.
間違いその２: 銅テープと銅線を交換可能として扱う. どちらもメタリックスクリーンです, しかし、カバー範囲が異なります, 断面積, 接着準備, と機械的動作.
間違いその３: 画面アクセスを確認せずに防具を追加する. 装甲は機械的保護を向上させます, ただし、画面には適切な連続性が必要です, ボンディング, そして解約の準備.
間違い4: アクセサリの互換性を無視する. ケーブルの接合部と終端はケーブルの直径と一致する必要があります, 画面フォーム, 鎧, シース, そして剥離方法.
間違いその５: 短絡期間を省略. クリア時間を伴わない故障電流は不完全です. 画面面積の計算は両方に依存します。.
XWAがMV画面設計に必要な仕様データ
定義されたスクリーン要件を持つ MV ケーブルの場合, XWA は通常、最終的な構造を確認する前に次のデータを確認します。:
- 定格電圧, のような 6/10 kV, 8.7/15 kV, 12/20 kV, 18/30 kV, または 26/35 kV.
- 導体材質, 導体サイズ, 指揮者クラス, とコアの数.
- スクリーンの種類: 銅テープ, 銅線, 銅線とテープ, または金属シース.
- 必要な金属スクリーンの面積または地絡電流と継続時間.
- 接地または接着方法が知られている場合.
- 防具の要件, シース材質, 防水要件, そして設置ルート.
- 適用規格, IECなど 60502-2 またはプロジェクトユーティリティ仕様.
- 定期テスト, サンプルテスト, 第三者による検査, およびリリース文書の要件.
- ドラムの長さ, 梱包方法, 宛先ポート, および保管条件.
これらの詳細により、画面上の決定を追跡可能になります. また、ケーブルが一般的には電気的に適しているものの、特定のネットワーク障害状態に対しては不完全であるというリスクも軽減します。. XWA は建設提案書を作成できます。, 技術データシート, 指定されたプロジェクト要件に一致するドキュメントをリリースする.
工学的な結論
MVケーブルのスクリーンデザインは機能別に選ぶべきです, 習慣ではなく. 銅テープは馴染みのあるカバー範囲とコンパクトな構造を提供します. 銅線は、指定された金属領域とボンディングへのより明確なルートを提供します. 仕様で必要な場合、銅線とテープでエリアとカバレッジを組み合わせることができます. 金属シース設計により特殊なシールドを解決, 水分, 保護条件が追加されますが、複雑さが増します.
正しい画面は電圧クラスによって異なります, 故障電流, クリアタイム, ケーブルの長さ, 接地方法, 設置環境, アクセサリーデザイン, およびテストドキュメント. XWAパワーの場合 & ケーブル, これにより、金属スクリーンがシースの下に隠れた小さな材料オプションではなく、MV ケーブルエンジニアリングの中心部分になります。.
よくある質問
銅テープ スクリーンはすべての MV ケーブルに十分ですか?
いいえ. 銅テープは多くの MV ケーブル設計に適しています, ただし、スクリーン領域は、スクリーンに地絡電流が流れるプロジェクトの故障電流要件と一致する必要があります。.
銅テープと銅線スクリーンの主な違いは何ですか?
銅テープはコアの周囲を継続的にカバーします, 一方、銅線スクリーンは金属面積の合計によって定義する方が簡単で、故障電流容量とボンディングが中心的な設計要素である場合によく役立ちます。.
鎧は金属スクリーンの代わりになるのか?
いいえ. 装甲は主に機械的保護であり、結合にも影響を与える可能性があります, ただし、MV ケーブル設計における絶縁スクリーンおよび金属スクリーンの機能に代わるものではありません。.
接地方法がスクリーンの選択に影響するのはなぜですか?
接地とボンディングがスクリーン電流を決定します, シース電圧, 循環電流, および障害動作. これらの条件は、金属スクリーン領域とケーブルの熱性能に影響を与えます。.
MVの画面デザインを確認するために必要な情報は何ですか?
重要なデータには定格電圧が含まれます, 導体サイズ, コア数, 画面タイプ, 必要な画面領域または故障電流と期間, 接着方法, 標準, 鎧, シース, そして設置ルート.