単芯 HV ケーブルのトレフォイル構造とフラット構造

シングルコア HV ケーブル回路にコンパクトな形状が必要な場合は、通常、トレフォイルがより強力な開始点となります。, より低い外部磁場, バランスの取れた位相間隔. ルート幅に意図的な間隔があれば、平坦な地形が魅力的になる, 分離による熱放散やアクセスの利点, あるいは民事上の取り決めがトレフォイルに対応できない. どちらの構成にも普遍的な電流容量の利点はありません.

正しい決定には、実際のケーブルを含む 1 つの計算モデルが必要です, 位相順序, 間隔, インストールメディア, 隣接回路, 金属シース設計, 接着方法, 負荷サイクル, 短絡義務, そして機械的拘束. 現場でフォーメーションを変えるとそのモデルが変わる; 無害な描画調整ではありません.

ジオメトリから始める, カタログ評価ではありません.

三相回路では、相が分離された電流が流れます。. それらの磁場は相互作用します, 各ケーブルの金属シース付き, 近くに導電性構造物がある場合. トレフォイルは 3 つのケーブル センターをコンパクトな三角形の角に配置します。. フラットフォーメーションはそれらを 1 行に配置します, 接触しているか、定義された中心間隔で.

そのジオメトリは複数のリンクされた計算に入力されます. 相互インダクタンスとシース誘起電圧を変化させます. 強固な接合により循環損失が変化します. 相と周囲の媒体間の熱流を変化させます。. 短絡力も変化します, クリートのローディング, 路線幅, 磁場分布, インストールのためのアクセス.

IEC 60287-1-1 定常状態の電流定格方程式と損失計算を提供します。, 一方IEC 60287-2-1 熱抵抗に対処する. どちらも建設と設置の入力が必要です. これらの入力がなければ、「トレフォイル」または「フラット」に 1 つの永続的な評価を割り当てることはありません。.

トレフォイルケーブルとフラットシングルコア HV ケーブルの形状と影響を受ける計算を比較した図
地層の形状が磁場を変える, シース損失, 熱経路, および短絡抑制要件.

トレフォイルが磁気ループを圧縮.

三つ葉の中, 配置が対称のままである場合、各相は他の 2 つの相と同じ幾何学的関係を持ちます。. コンパクトな間隔により、一般にグループの外側の三相磁界のキャンセルが向上します。. また、より広い間隔で配置された平面配置と比較して、誘導シース電圧を低減することもできます。, ただし、最終結果はケーブルの構造に依存します。, 現在, 頻度, セクションの長さ, ボンディング, および近くの金属製のパス.

コンパクトなグループは、より少ないルート幅を使用します. これはトンネル内で役立ちます, シャフト, 橋梁構造物, 狭い溝, とサポートシステム. テスト済みの拘束設計と故障計算がその配置をサポートしている場合、トレフォイル クリートは 3 つの相すべてを 1 つのグループとして拘束できます。.

同じコンパクトさでも相互加熱を増やすことができます. 接触するケーブルの露出面が少なく、熱源が近くに配置されます。. 空気中, 間隔をあけて平らに配置すると、より効果的に熱を放散できます。. 土壌またはダクト内, 結果は埋葬の形状によって異なります, 土壌または埋め戻し, ダクト熱抵抗, 深さ, 回路のグループ化, およびシースの損失. したがって、Trefoil は完全な計算に勝つ必要があります。, 磁気の比較だけではありません.

平坦な形成は対称性を犠牲にして分離を実現.

フラットな形状により、単芯ケーブル間により多くのスペースを確保できます。. 間隔を大きくすると相互加熱が軽減され、各フェーズの周囲へのアクセスが改善される可能性があります。. 個別の単方向ダクトに適合する場合があります, 水平ラック, または、垂直方向のクリアランスが三角形のグループを制限する溝.

電磁幾何学的形状は対称性が低い. 中心位相は両方の外側位相から等距離に位置します, 一方、外側の各フェーズではグループ全体で異なる関係が見られます。. シース誘起電圧, 循環電流, 位相インピーダンス, したがって、磁場は位置によって異なる可能性があります. 計算では、グループを 1 つの平均距離に置き換えるのではなく、実際の位相順序と間隔を保持する必要があります。.

間隔が広いと配線幅も増加し、短絡時に相間の電磁力が増加する可能性があります。. サポートとクリートはフォーメーションと計算された力に一致する必要があります. トレフォイルでテストされたクリートは、自動的にフラットな配置をサポートすることはできません, 平らな拘束テストではトレフォイルの性能を確立できません.

設置ゾーンによって比較が変わる.

ルート状況 トレフォイルは次のような場合に役立ちます。 フラットは次のような場合に役立ちます。 決める計算
狭い溝やトンネル. ルート幅と外部磁場に制限がある. サポートアクセスまたは換気が必要な分離と幅が利用可能. 熱定格, 磁場, 支援部隊, メンテナンスクリアランス.
直葬. コンパクトな掘削と対称的な位相形状が貴重です. 定義された間隔により、検証済みの土壌および埋め戻しモデルの下での相互加熱が低減されます。. IEC 60287 実際の深さによる評価, 間隔, 土壌, 乾燥, 損失, そしてグループ化.
セパレートダクト. ダクトバンクは三角形の形状と引き込みアクセスを維持できます。. 水平バンクはすでに個別のフェーズダクトを固定しています. ダクト熱抵抗, 間隔, 埋める, 牽引ルート, 予備ダクト, 隣接回路.
ラック上で空中に. コンパクトな拘束とフィールドコントロールが支配的. 空気循環と位相アクセスは間隔による恩恵を受ける. 空気定格, 太陽光またはトンネル環境, サポートデザイン, 断層力, フィールド制限.
並列回路. 各回路をコンパクトに保ち、回路分離を抑制. モデル化された位相順序により磁気バランスが改善されるか、利用可能なラック幅が使用されます。. すべての位相位置, 負荷分散, 相互加熱, 誘導電圧, 電磁波, ボンディング.
フォーメーションの移行. ローカル制約の後、ルートはコンパクトなジオメトリに戻ります. 交差点または機器のインターフェイスには水平方向の分離が必要です. ローカル評価, シース電圧, 転位または結合の研究, 力, 移行サポート.

CIGRE の独自計算例には、直接埋設のトレフォイル回路とフラット回路が含まれます, 特別な埋め戻し, ダクト, トラフ, フリーエア, そして海底の状況. さまざまな接合配置もカバーしています. の 独立した計算例 ソフトウェア検証に構成ラベルではなく完全な構成が必要な理由を示す.

接合により見かけの熱結果が逆転する可能性がある.

金属シースには導体電流によって誘導される電圧が印加されます. 振幅と位相はケーブルの間隔と相対位置に部分的に依存します. ボンディング システムは、これらの誘導電圧が定常シース電圧として残るかどうかを決定します。, 駆動循環電流, またはクロスボンディングされたセクション間でキャンセルします.

両端がしっかりと接着されています, シース循環電流により熱が加わり、電流定格が低下する可能性があります. トレフォイルのコンパクト, 対称的なジオメトリは、より広いフラット グループと比較して、その効果を制限することがよくあります。, ただし、実際の損失は計算が必要です. 一点接着の場合, 主要部では循環電流を回避, シース電圧と過渡保護には制御が必要ですが、. クロスボンディングにより、バランスの取れたマイナーセクション全体の正味誘導電圧を低減できます。, ただし、長さが不均等であったり、フォーメーションが変化したりすると、キャンセルが弱くなる可能性があります。.

これが、形成と結合を調整されていない個別の図面に表示できない理由です。. 三つ葉から平地へのルート移行で変化する相互関係. ジョイントまたはリンク ボックスを移動するとセクションの長さが変わります. 相順序を反転すると誘起電圧のバランスが変化します. Each revision must return to the sheath study and rating model.

110 設置横の kV ケーブルのサンプル, 間隔, ボンディング, フォーメーション設計の検証手順と
選択したフォーメーションはルートの形状と一貫性を保つ必要があります, シースボンディング, 評価, 磁場, and restraint studies.

インストールでは計算された座標を再現する必要があります.

を想定した熱モデル 300 mm cable centres does not describe a route installed at irregular spacing. 連続的な三つ葉を想定したシース モデルは、長く平坦な遷移を記述しません。. 構造図ではケーブルの中心座標を定義する必要があります, 許容公差, 位相順序, サポートします, クリート, 交差点, そしてあらゆるフォーメーションの移行.

直葬の場合, 埋め戻しによって配置が隠れる前に、スペーサーまたは設置制御が必要になる場合があります. ダクトバンク図面はダクト座標を通じてジオメトリを修正します, しかしダクトの動き, 閉塞, 引っ張るシーケンスはまだ制御が必要です. トンネルや立坑内, サポート間隔, クリートの向き, 腐食, ケーブルの動き, 障害抑制が目に見える設計要素になる.

単芯 AC ケーブルは強磁性体にも注意が必要です. 1 つの相の周囲に閉磁気ループがあると、誘導電流が発生し、発熱する可能性があります。. サポートと貫通の設計では、適切な非磁性配置、またはすべての相導体を同じ磁性境界内に囲む検証済みの構成を使用する必要があります。.

シグルTB 889 土木建設と評価を結びつける, シースボンディング, 電磁場, 引っ張る, 熱機械的挙動, そしてクリート. この統合されたビューは移行時に重要です. ケーブル グループがダクトからトンネル ラックに移動する可能性があります, トレフォイルから終端付近のフラットまで, または制限された交差点を通過する. すべての移行には調整された電気が必要です, 熱, そしてメカニカルチェック.

ルートの例は、1 つのルールが失敗する理由を示しています.

別々の水平ダクトから始まる 1 つの HV 回路を考えてみましょう。, 換気されたトンネルに入る, 3 つの屋外終端まで上昇します. フラットフォーメーションはダクトバンクを介して固定できます. トンネルの中, どちらのフォーメーションでも機能する可能性があります. 終端付近, 位相間隔は機器の形状に従う.

ダクトと終端により平らなセクションが必要になるため、ルート全体にトレフォイルを選択することは不可能です. どこでもフラットを選択すると、トンネル幅が無駄になったり、外部フィールドが増加したりする可能性があります. エンジニアリングのタスクは、各ゾーンをモデル化することです, トランジションを定義する, 1 つのボンディング設計が回路全体にわたって許容できるかどうかをテストします。.

No ampacity is invented for this example because the answer depends on cable losses, 導体サイズ, シースのデザイン, 周囲条件, ダクトと土壌データ, 換気, 間隔, セクションの長さ, そして積載義務. この例では、代わりに正しいシーケンスを特定します。: ルート ジオメトリをロックする, 損失と熱流を計算する, 配位結合, EMF と障害抑制を検証する, 設置図面を凍結します.

発行された図面には 3 つ以上の円が含まれている必要があります.

有用な地層図は相の識別を記録します, ケーブル外径と許容差, 中心間隔, 向き, 道路チェーン, インストールメディア, 隣接回路, support or spacer details, クリートタイプ, 遷移ジオメトリ, 接着部, リンクボックス関係, そして図面修正. 評価を参照する必要があります, シース, 電磁波, 短絡力, and thermomechanical studies that use those coordinates.

XWA 64/110(123) kVケーブル範囲 そして 76/132(145) kVケーブル範囲 電圧固有の構築コンテキストを提供する. 関連する XWA 記事 地下ルートの制約 より広範な熱モデルと土木モデルを説明します. 普遍的なフォーメーションを提供するものはありません; 承認されたルート座標とシステム調査はそれを行う必要があります.

デザイン調整用, XWAにはケーブル工事が必要です, 負荷および故障デューティ, ルートセクション, フォーメーションと間隔, 土壌または周囲環境の投入物, ダクトまたはサポートの図面, 並列回路の相順, 金属シース構造, ボンディングスキーム, 磁場の限界, そして抑制の根拠. これらの入力により、1 つのフォーメーションの決定を、定格計算から製造および設置まで一貫したままにすることができます。.