電力業界の急速な発展に伴い、高電圧 (HV) ケーブルの需要が急増し続けています。メーカーの急増により選択肢は増えていますが、安全性を確保し耐用年数を最大化するには、一般的な故障点を深く理解する必要があります。HVケーブルシステムは複雑で、通常はケーブル本体、ジョイント、接地システムで構成されます。これら 3 つのコンポーネントにわたる潜在的な問題を分析することは、送電網の信頼性を維持するために不可欠です。
1. 絶縁劣化と電気的故障
断熱は心臓部です高圧ケーブル。ほとんどの故障は、時間の経過による劣化が原因で発生します。
-
絶縁劣化:高温に長時間さらされると、絶縁材料が硬化し、脆くなり、絶縁耐力が低下します。
-
部分放電:絶縁体内の内部空隙や不純物により空隙が生じ、そこで高応力下で放電が発生し、破壊が加速されます。
-
表面漏れ:損傷、亀裂、または湿気の侵入は電流漏れにつながり、重大な安全上のリスクを引き起こします。
-
電気ツリーイング:強い電界の下では、木の枝に似た微細な炭化経路が絶縁体内に形成され、最終的な故障につながることは避けられません。
2. ケーブル接続部の故障
多くの場合、関節はシステム内で最も弱い部分です。一般的な欠陥には次のようなものがあります。
-
ストレス コーンの欠陥:接続終端部の不適切な設計や材料の欠陥により、危険な電界集中が発生し、故障が発生する可能性があります。
-
密閉性が悪い:シールが不十分だと油漏れや水の浸入が起こり、絶縁充填剤が損傷します。
-
過度の接触抵抗:圧着品質が低いと高抵抗の接続が生じ、過剰な熱が発生し、接続部が焼損する可能性があります。
3. 接地システムの異常
接地システムに欠陥があると、システム全体の障害が発生する可能性があります。
-
水の浸入:接地ボックスやクロスボンディングボックスのシールが破損し、水が侵入することがよくあります。これにより複数の接地点が発生し、循環電流が発生します。
-
誘導過電流:複数の接地点により、金属シース内に過度に大きな誘導電流が発生し、ケーブルが過熱する原因となります。
-
プロテクターの故障:誤って選択されたパラメータや不安定なバリスタ要素 (酸化亜鉛など) は、過電圧イベント中に保護装置の故障につながる可能性があります。
4. 機械的損傷と環境要因
ケーブル障害のかなりの割合を占めるのは外力です。
-
物理的ダメージ:自治体の建設、掘削、地盤沈下、または強い圧力により、ケーブルに穴が開いたり、切断されたりする可能性があります。
-
湿気の侵入:外側のシースが損傷すると、水や湿気が侵入し、「水トリー」が形成され、絶縁性が低下します。
-
生物学的脅威:特定の環境では、シロアリやげっ歯類が外側の保護層を直接損傷する可能性があります。
責任と製造品質
問題が発生した場合は、ケーブル本体、ジョイント、接地システムの 3 つの主要コンポーネントに焦点を当てて調査する必要があります。メーカーはこれらの問題を防ぐ上で重要な役割を果たします。
ケーブル本体の場合:製造業者は、絶縁体の偏心、不均一な架橋、含水率、金属シースの密閉不良などの問題を回避する必要があります。これらの欠陥は寿命と安全性に重大な影響を与えます。
関節の場合:断熱層間に空隙が存在せず、不純物が構造に侵入しないことが重要です。関節の早期故障を回避するには、認定を受けた専門メーカーを選択することが重要です。
デザインのプロフェッショナリズム:ケーブルメーカーの専門知識は設計能力にも反映されます。設置条件を考慮し、熱膨張/収縮などの原理を利用して適応性を確保する必要があります。不適切な設計は過負荷、導体温度の上昇、そして最終的な故障につながる可能性があります。
ユーザーのためのベストプラクティス
操作の安全性を確保するために、ユーザーは次のガイドラインに従う必要があります。
-
認定を確認します:常に製品証明書を確認し、電圧、電流、電力定格がアプリケーション要件と一致していることを確認してください。
-
過負荷を防ぐ:定格荷重を超えないでください。動作温度が規格で指定された長期許容限度を超えないようにしてください。
-
適切な取り付け:すべての規制と運用手順に厳密に従ってください。不一致を避けるため、接続時には相の色に細心の注意を払ってください。
これらの一般的な問題を理解し、信頼できるメーカーと協力することで、オペレーターは故障のリスクを大幅に軽減し、安定した電力伝送を確保できます。
