35 kV ケーブル選択ガイド: XLPE の構造、電流容量、購入のヒント

新しい変電所の給電線や産業用配電線に 35 kV ケーブルを指定することは、エンジニアが二度決断することはほとんどありません。ケーブルは故障電流を流し、地熱を検知し、何十年にもわたって使用され続けます。正しいアプローチは、システム電圧、実際の設置方法で必要な電流容量、および短絡温度定格の 3 つを最初に決定することです。これらが修正されると、実用的なオプションの短いリストから、導体、絶縁体、金属シールド、および外部シースの選択が行われます。ほとんどの 35 kV プロジェクトにとって、経済的で信頼性の高い答えは、金属シールド層と土壌または廊下の条件に適合する堅牢なシースを備えた XLPE 絶縁ケーブルです。

設計用語における「35 kV ケーブル」の意味

銘板では、35 kV ケーブルは通常、公称システム電圧だけではなく、定格電圧 U0/U で表記されます。 35 kV 三相システムの場合、ケーブル定格は 26/35 kV である必要があります。つまり、導体とアース間の定格電圧は 26 kV、相間の定格電圧は 35 kV です。このクラスの機器の最大動作電圧は 40.5 kV であり、規格上の絶縁厚さおよび電気距離の値はこれに基づいています。 IEC 60502-2 と GB/T 12706.2 はどちらも同じロジックに従います。

35 kV ケーブルは、外側から、導体、半導電性導体スクリーン、XLPE 絶縁体、半導電性絶縁スクリーン、金属製スクリーン、および外側シースで構成されます。 XLPE 架橋ポリエチレンは、PVC よりも高い動作温度に耐えられるため、業界標準です。連続負荷下では 90°C の導体温度が許容され、短時間であれば最大 130°C の緊急過負荷に耐えることができます。

3.6/6kV ～ 26/35kV 用 XLPE 絶縁電源ケーブル この中高電圧ケーブルは架橋ポリエチレン絶縁を備えており、90°C での動作と最大 250°C までの短絡耐性が可能です。地下、溝、トンネル、または頭上の設置に適しており、安全で信頼性の高い電力伝送を保証します。 製品を見る→

導体、絶縁体、シールド、シース: 重要な 4 つの決定

• 導体材料: スペースが狭い場合、ケーブルルートが短い場合、または最大の熱効率が必要な場合は、銅を選択してください。コストと重量が主な要因となる長い架空ルートや埋設ルートでは、アルミニウムを選択してください。どちらも IEC 60228 のクラス 2 より線導体要件の対象となります。
• 絶縁化合物: XLPE は 26/35 kV の標準です。この電圧クラスの一般的な公称絶縁厚さは、標準エディションと短絡要件に応じて約 10.5 mm です。
• 金属スクリーン: 銅テープまたは銅線スクリーン。スクリーンの断面積は、保護解除時間の間、単一の線路から地絡への故障電流に耐えるのに十分な大きさでなければなりません。銅線テープ スクリーンは、導体が小さく、障害レベルが低い場合に機能します。銅線スクリーンは、導体が大きく、故障電流が大きい場合に推奨されます。
• 外部シース: PVC は空気中で安定しており、終端処理が容易で、屋内でも良好に機能します。 PE は湿った土壌での耐水性に優れています。シロアリまたはげっ歯類が発生しやすい地域では、特定の保護化合物を追加するか、追加の保護層を含む設計を使用します。

スクリーンをオプションとして扱わないでください。 35 kV ケーブルでは、スクリーンは安全システムの一部です。容量性充電電流が流れ、故障時には保護が作動するまでかなりの故障電流が流れます。スクリーンが小さすぎると、断熱材が燃えて第 2 の障害点が発生します。

実際の設置条件での電流容量

銘板の電流定格は通常、理想的な条件に基づいています。実際のプロジェクトには、30°C を超える周囲温度、複数の平行ケーブル、日射、または熱抵抗の高い土壌が含まれます。 K・m/W で表される土壌の熱抵抗率は重要な値です。乾燥して圧縮された埋め戻しの値は約 1.0 K·m/W であることが標準的な想定ですが、砂質または乾燥した土壌ではさらに高い値に達する可能性があります。

ケーブルがダクト内に設置されている場合、または複数の並列配線として設置されている場合、電流容量はさらに低下します。ディレーティングは、ダクトの間隔、土壌湿度、負荷回路の数によって異なります。長いルートの場合、電圧降下も制御要因になります。 26/35 kV ケーブルには 1 キロメートルあたりの固有抵抗があるため、選択したサイズは連続電流だけでなく、電圧降下と短絡熱安定性の両方を満たさなければなりません。

一般的な 35 kV ケーブルの用途

• 都市配電ネットワークにおける変電所の給電線と変圧器の受電線。
• 産業プラントおよび鉱山の配電では、35 kV ケーブルが開閉装置と配電変圧器を接続します。
• 太陽光発電および風力発電所の変電所の再生可能エネルギー コレクター ライン。インバーターまたは変圧器から中央の変電所までケーブル ルートが伸びています。
• 空中配電線。35 kV 空中絶縁ケーブルが柱またはラックに設置され、隙間を減らし公共の安全を向上します。

定格 26/35 kV の 35 kV 架空絶縁ケーブルでは、絶縁は地下バージョンと同じシステム電圧向けに設計されています。この構造は、より狭い曲げ半径と簡素化された終端を備えた頭上設置用に最適化されており、混雑したユーティリティ 廊下に実用的な選択肢となっています。

1kV～35kV架空線用架空絶縁ケーブル このケーブルは、混雑した廊下での架空配電用に設計されており、26/35kV システム向けに狭い曲げ半径と簡素化された終端を提供します。さまざまな断熱材に対応し、GB規格に準拠しています。 製品を見る→

プロジェクトを保護するための購入および受け入れ基準

35 kV ケーブルを購入することは、低電圧電線を購入することと同じではありません。プロジェクト所有者は、規格、絶縁体の厚さ、導体クラス、およびスクリーンの配置を指定する必要があります。サプライヤーは、型式試験報告書、日常試験記録、およびケーブルのサンプルを提供する必要があります。工場での定期試験には、部分放電測定、AC耐電圧試験、絶縁抵抗測定が含まれます。 XLPE ケーブルの部分放電限界は、通常、指定された試験電圧におけるピコクーロンで表され、その数値は発注書に記載されます。

現場で、ドラムの長さ、ケーブル端のシーリング、およびシリアル番号を確認します。測定された導体抵抗、静電容量、スクリーンの厚さを承認された図面と比較します。大規模なプロジェクトの場合は、発送前に第三者による立会いテストが必要です。

電圧レベル、ケーブルの種類、および適用ルールを整理するための実用的な参考資料は、このサイトの 高圧ケーブル選択ガイド .

避けるべき 35 kV ケーブルの 4 つの一般的な間違い

1. 画面の短絡定格を見落とします。単相故障時のスクリーン電流は重大になる可能性があります。銅テープまたはワイヤーのスクリーンが小さすぎると、保護機能が障害を解決する前にスクリーンが焼けてしまいます。
2. 35 kV ケーブルの低電圧クラスの連続負荷電流容量テーブルを使用します。絶縁体の厚さは熱放散に影響し、したがって電流容量に影響します。常に正しい電圧クラス表と正しい設置条件を使用してください。
3. 敷設廊下の土壌熱抵抗率は無視します。乾燥した砂質土壌は湿った粘土よりも熱抵抗がはるかに高いため、空気中で定格されたケーブルを同じ場所に埋設すると、定格が 10 ～ 20% 低下する可能性があります。
4. 合格したケーブル ドラムの端が損傷し、湿気が侵入した状態で納品されました。湿気は絶縁を劣化させ、ケーブルに通電した後に部分放電の問題を引き起こす可能性があります。

時間をかけて、システム電圧、負荷流量に基づく最小導体サイズ、ケーブル端末で利用可能な短絡電流、および実際の敷設ルートを書き留めます。この 1 ページの技術基盤をサプライヤーとプロジェクト マネージャーの前に置いてください。これにより、費用のかかる再加工や、紙の上では問題ないように見えても最初の障害イベントで障害が発生するケーブルを使用する必要がなくなります。