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エンジニア、EPCコントラクター、建設チーム向けの専門技術ガイド | 6kV~35kV中電圧ケーブル専用

電流容量(アンペア容量)は、中電圧ケーブルの選定、システム設計、安全な運用におけるコアパラメータです。架橋ポリエチレン(XLPE)絶縁中電圧ケーブル(6kV~35kV)の場合、電流容量は導体温度上昇、絶縁寿命、短絡耐力、システム安定性に直接影響します。本ドキュメントは、IEC 60287規格、IEEEの研究、および現場エンジニアリングデータに基づき、正確な設計と信頼性の高い運用をサポートするために、主要な影響要因、工学的デレーティングルール、実用的なパラメータ、および実際のプロジェクトアプリケーションを解説します。

1. 中電圧ケーブルの電流容量のコア定義

電流容量とは、指定された敷設条件下で、絶縁材料の温度制限を超えずにケーブルが連続して流せる最大電流を指します。架橋ポリエチレン(XLPE)中電圧ケーブルの場合:

連続運転温度:90℃

短絡温度:250℃(最大5秒間)

計算規格:IEC 60287シリーズ

IECおよびIEEEの研究により、外部熱環境はケーブル温度を最大70%上昇させる可能性があることが確認されており、したがって、環境と敷設方法は最も重要な要因です。

2. 中電圧ケーブルの電流容量に影響を与える主要因
① 導体材料と断面積
  • 同じ断面積の場合、銅(Cu)はアルミニウム(Al)よりも20%高い電流容量を持ちます。
  • 断面積が大きいほど、抵抗が減少し、放熱が改善されます。
  • 中電圧ケーブルの標準断面積:25mm²、35mm²、50mm²、70mm²、95mm²、120mm²、150mm²、185mm²、240mm²、300mm²。
② 絶縁材料(中電圧ケーブルは架橋ポリエチレン(XLPE)絶縁を使用する必要があります)
  • XLPEは、より高い耐熱性と優れた熱安定性を持ちます。
  • 高い耐熱性=高い許容電流容量。
③ 敷設方法と設置環境
  • 空中敷設:最適な放熱→最高の電流容量。直接埋設:土壌条件の影響→電流容量の低下。
  • 配管、トレンチ、または密集した束ね:放熱不良→デレーティングが必要。
④ 環境および土壌の熱条件
  • 高い周囲温度→電流容量の低下。
  • 高い土壌熱抵抗(乾燥、砂質):放熱不良→電流容量の大幅な低下。
  • 高い土壌水分は放熱を改善し、電流容量をわずかに増加させることができます。
⑤ ケーブルのグループ化と並列敷設
  • 密集して敷設された複数のケーブルは相互加熱を引き起こす可能性があります。
  • 電流容量デレーティング係数:0.8~0.95。具体的な値はケーブル数と間隔によって異なります。
⑥ シース、装甲、および換気
  • 装甲構造は放熱をわずかに低下させます。
  • 密閉空間と換気不良は電流容量を低下させます。
3. 一般的な電流容量パラメータ(中電圧架橋ポリエチレンケーブル、エンジニアリング参考)

周囲温度:25℃ | 土壌熱抵抗:1.0 K・m/W

タイプ

電圧

断面積

電流容量(空中)

電流容量(直接埋設)

YJV / YJY (Cu)

8.7/10kV

3*95mm²

240A

215A

YJV / YJY (Cu)

8.7/10kV

3*120mm²

270A

245A

YJV / YJY (Cu)

8.7/15kV

3*150mm²

305A

275A

YJV22 装甲

26/35kV

3*185mm²

340A

305A

YJV22 装甲

26/35kV

3*240mm²

390A

350A

4. エンジニアリング事例研究
事例1:大型モーター電源供給(工業プラント)

プロジェクト:500kW + 10kVモーター

ケーブル:8.7/10kV YJV 3*120mm² 銅被鋼架橋ポリエチレンケーブル

電流容量設計:定格電流の2.5倍以上

結果:安定した温度、85℃未満、過熱や老化なし。

事例2:工業団地での直接埋設敷設

課題:乾燥した砂質の土壌、高い地温

解決策:3*150mm²にアップグレード;デレーティング係数0.9

結果:長期的な安全な運用、低い故障率。

事例3:35kV風力発電所集電線

敷設方法:屋外トレンチ敷設、複数のケーブルを並列敷設

解決策:YJY23 装甲UV耐性ケーブル;デレーティング係数0.85

結果:重負荷および過酷な屋外環境下での安定運用。

5. 中電圧ケーブル電流容量のエンジニアリングガイドライン
  • 高信頼性および高電流容量用途には銅導体を使用する必要があります。
  • 中電圧ケーブルは架橋ポリエチレン(XLPE)絶縁を使用する必要があります。
  • 地下敷設、グループ敷設、高温、換気不良などの状況では、デレーティング係数を厳密に適用する必要があります。
  • 衝撃負荷には、電流容量の1.5~2.5倍の余裕を持たせる必要があります。
  • 地下敷設および過酷な環境には、装甲ケーブル(YJV22/YJY23)を使用する必要があります。
  • 過熱を防ぐために、ジョイントと端子の温度を監視してください。
6. 結論

電流容量は、中電圧ケーブルの安全性と経済性の基本です。IEC 60287およびIEEEの現場調査に基づき、導体サイズ、絶縁熱特性、敷設方法、および外部熱環境が最も重要な要因です。適切な選定、正確な計算、および適切なデレーティングにより、過熱、絶縁老化、および破壊を効果的に防止し、それによって耐用年数を大幅に延長し、総生涯コストを削減できます。

Jinhong Cableは、6kV~35kVの中電圧架橋ポリエチレン(XLPE)電力ケーブルの全範囲を提供しており、電流容量について厳密に検証され、IEC、GB、CE、およびRoHS規格に準拠しており、世界の産業、EPC、およびインフラプロジェクトをサポートしています。