早期 の ケーブル 障害 の 一般 的 な 原因 と その 予防 方法

産業用,商業用,市用電力配給に使用される電源ケーブルは,低電圧 (0.6/1kV) と中電圧 (3.6/6kV,6/10kV,8.7/15kV) タイプに分類される.電気ストレスの違いにより初期障害のメカニズムは大きく異なります.

• 低電圧ケーブル (0.6/1 kV): 障害は主に機械的損傷,熱過負荷,現場密封の不良,環境の腐食によって引き起こされます.自発的な隔熱分解がめったに起こらない■ ほとんどの欠陥は,不適切な設置方法と軽度の過負荷下で長時間操作によるものです.
• 中電圧ケーブル (3.6 kV~15 kV):欠陥は主に部分放電,水木による隔熱劣化,不標準な関節製造,過度の電圧によるものです.装置 の 些細 な 欠陥 も 持続 的 な 高 電圧 の 電気 場 の 影響 に よっ て 徐々に 悪化 し ます最終的には不可逆的な破綻とトリップにつながります

現地設置統計によると,初期段階のケーブル障害の85%以上が予防可能で,原材料の欠陥によるものではなく 人為的要因によるものである.標準化装置パラメータに基づく作業手順と ターゲット化された環境保護措置は,このような障害を防ぐための主要な戦略です.

輸送,敷設,バックフilling の 間 に 発生 する 機械 的 損傷 は,初期 段階 の ケーブル 障害 の 42% を 占め て い ます.多くの 設置 チーム は 曲がり 半径 に 関する 仕様 を 無視 し て い ます.,内部に潜在的な損傷をもたらす外部の保護措置を講じること.そのような損傷は即座に故障を引き起こすわけではないが,1〜3年稼働後にはケーブルが故障する事が多い.

主要な不適合行為:

• 過剰な屈曲:最小屈曲半径基準を違反すると,隔熱層が圧縮され,内部微小裂け目が形成されます.微細な亀裂を含むMVケーブルは,湿った環境で部分放出や水木老化に非常に敏感です.
• 過剰な引力:導体の最大許容引力張力を超えると,鎖状導体の変形と隔離層の脱層が起こります.
• バックフィリング保護の不適切: 硬い岩石や鋭い土の粒子は,ケーブルの外側の蓋を直接圧縮し,蓋が割れ,水分が侵入する.

すべてのケーブル隔熱材料には 特定の最大長期使用温度がありますポリマー分子鎖の分解を加速させる隔熱抵抗を低下させ,隔熱老化や介電分解を引き起こす.低電圧 (LV) と中電圧 (MV) のケーブルの最も一般的な隔熱材料である交差式ポリエチレン (XLPE) とポリビニル塩化物 (PVC) はそれぞれ明確に定義された温度制限を持っています.

周囲 の 温度 が 過剰 な こと,ケーブル トレイ の 中 で 適切に 積み上げ られ ない こと,長時間 過剰 負荷 を 受け て 動作 する こと は,すべて ケーブル が 指定 さ れ た 温度 を 超え て 動作 する 原因 に なり ます.温度 が わずか 10°C 15°C の 持続 的 な 値 を 超え て も,ケーブル の 使用 寿命 は 60% 以上 短縮 できる.

密封しやすさ が 劣り,中間接列 の 質 が 劣り,外側 の 蓋 が 損傷 し た 場合,水分 が 隔熱 層 に 浸透 する こと が でき ます.MVケーブルにおける電磁場の影響下水分子は"水木"として知られる dendritic 伝導経路を形成し,これらの経路は徐々に拡散し,最終的に隔熱分解につながる. While the electric field strength in LV cables is lower—making water tree aging less pronounced—moisture ingress in damp environments can still reduce insulation resistance and trigger short-circuit faults.

電源配送回路の弱点として,ケーブルの接点と端末が挙げられ,中電圧 (MV) ケーブルの故障が早すぎる場合の35%を占めています.一般的な問題は,不一致な剥削深さ断熱面の不完全な清掃,不適切なクリップ,不十分な密封.これらの欠陥は,局所的な電場歪み,部分放電,熱蓄積を引き起こす可能性があります.最終的に燃焼と電解障害につながる.

ケーブル の 覆い は 屋外 に 置かれ,化学 処理 施設 に 埋もれ,あるいは 塩 の 噴霧 に 晒される 沿岸 地域 に 設置 さ れ た 場合,急速に 衰え ます.長期にわたる紫外線曝露は,標準的なPVC/PE蓋に亀裂を引き起こす酸性またはアルカリ性土壌と塩噴霧は金属装甲と電導体を腐食し,局所的な過熱と電導体の破裂を引き起こす.

この表は,一般的な0.6/1kV低電圧 (LV) と8.7/15kV中電圧 (MV) のケーブルの標準化された設置および運用パラメータを要約しています.IEC 60502 と GB/T 12706 規格に準拠し,現場の設置検査を行うエンジニアと請負業者の基準となる..

プロジェクト背景: 工場の電源配送システムに0.6/1kVのPVC断熱低電圧ケーブルを使用した製造施設.複数の回路に障害が発生し 隔熱老化を含む短回路とシールドの破裂は5年未満で

根本的な原因分析

• 工場の環境温度は常に42°Cから48°Cの間でしたが,設置中に電流容量低下は行われませんでした.定温70°Cを超える条件で連続で動作するPVCケーブル.
• ケーブルはケーブルトレイに3層まで積み重ねられ,熱の散布が悪く,温度が85°Cまで上昇しました.
• 標準的なPVCコーティングは屋外ケーブルセクションに使用され,UV抵抗性が欠如したため,ケーブルは急速に老化し裂けていました.

解決策と予防策

• 高温帯のPVCケーブルを90°Cのクロスリンクポリエチレン (XLPE) ケーブルに置き換えて,高温環境を考慮して0.93の減算因子を適用した.
• ケーブルトレイのレイアウトを最適化し,積み上げ高度を2層以下に制限し,熱消耗のための十分な距離を確保した.
• すべての屋外ケーブルにUV耐性PEコーティングを使用し,外部環境要因による老化問題を効果的に解決します.

プロジェクト背景: 市営の10kV (8.7/15kV) 地下ケーブルプロジェクトは,4年の運用後に突然の隔熱障害と停電を経験しました.欠陥分析は,ケーブル隔熱層の典型的な水木老化を示した.

根本的な原因分析

• 運送や現場保管中にケーブル端は熱縮小キャップで密封されず,雨水や湿気が侵入できるようにしました.
• 中間関節の工夫は不十分で 防水と密封が不十分で 湿気が入り込む道が開けていました
• 装置の曲がり半径は,装甲型中電圧ケーブルの標準要求の20Dよりわずか10D以下で,隔熱層内のマイクロクラークを引き起こす.

解決策と予防策

• 全面的な密封管理を実施する.設置中にケーブルを切った直後にケーブル端を密封しなければならない.
• 適格な技術者が中電圧ケーブルの接頭部を設置し,プロセス全体をビデオで記録し,完了後に部分放電試験を行うことを保証する.
• 中電圧ケーブルを装甲する際に 20D の最小屈曲半径の要件を厳格に遵守し,内部微小損傷を防止する.

カベルの仕様を電圧名値と動作環境と一致させ,仕様の不足を回避する:

• 高温ワークショップや長時間過負荷にさらされる回路:標準PVCケーブルよりもXLPE (クロスリンクポリエチレン) 断熱ケーブル (90°C連続使用に適した) を優先する.
• 屋外,直接埋葬,沿岸のプロジェクト:UV耐性,耐腐蝕性,装甲包帯を備えたケーブルを指定します.
• 中電圧配送回路:国内または国際基準を満たすXLPEケーブルを厳格に選択する.不安定な隔熱特性を持つリサイクル材料で作られたケーブルの使用を禁止する.

パラメータ駆動装置に重点を置いて,人間の誤りによる損傷を排除します.

• 曲線を厳格に制御し,仕様に従って拉伸を抑制し,粗い引きずりや鋭い曲線を禁止する.
• 直接 埋葬 する 装置 の 場合,溝 に 細い 砂 を 敷き詰め,保護 蓋 を 設置 し,機械 的 な 粉砕 による 損傷 を 防ぐ ため,細い 土 を 埋め て ください.
• 結合と結末の組み立てを標準化: 乾燥した隔熱表面,正確な剥離寸法,安全なクリンピング,そして密度の強い防水密封を保証します.

• 高温環境下で温度に基づく減熱を実施し,長時間の過負荷による過熱を防止する.
• 熱散路が 妨げられずに保たれるように,ケーブル トレイ,ケーブル トンネル,直接埋もれた部分を 定期的に 検査してください.
• 臨界中電圧 (MV) 回路にリアルタイム負荷監視装置を設置し,突然の負荷突発による電気ストレス損傷を防止する.

• 低電圧 (LV) ケーブル: 隔熱耐性試験を四半期ごとに実施し,シート完全性と関節温度を検査します.
• 中電圧 (MV) のケーブル:初期段階での水木や微小排出などの潜在的な欠陥を特定し,修正するために,年次部分放出検知と保温耐性試験を実施する..
• 赤外線温度測定を用いて,定期的な温度モニタリングを行い,関節やケーブルの局所的な過熱を検出する.

低電圧電源ケーブルの初期障害は ほぼ完全に予測可能で 予防可能です予防は標準化された設置方法と熱環境の管理に焦点を当てています中電圧ケーブルでは,信頼性は精密な密封技術,標準化された合同組み立て,電気パラメータの厳格な制御に依存します.電気業者のため経験に基づく方法から離れて,パラメータ化,標準化されたケーブル設置と保守プロセスを採用する.初期段階の失敗を避ける鍵です電力配送システムの長期的かつ安定的な運用を保証する.