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都市電力網のアップグレードのための最適化されたケーブルソリューション

都市電力網のアップグレードは,現代都市における主要なインフライニシアチブとなっています.人口増加,電気自動車の充電による負荷の増加,分散型太陽光発電の統合古い住宅街の電気システムの改装により,配送ネットワークの送電需要が継続的に増加しています.古いケーブルは深刻な課題に直面しています十分な伝送能力がないこと,空間的適応性が悪いこと,消防安全性能が不十分で,使用寿命が短いことなど

低電圧 (0.6/1kV) と中電圧 (3.6/6kV 8.7/15kV) のケーブルは,都市電力配送システムの骨組みを形成しています.都市ネットワーク建設には,狭い地下トンネルなどの多くの制約があります.建築物密度が高い 建設窓が限られている 環境騒音規制が厳しく 公共の安全基準が厳格です標準のケーブルは,もはやこれらの複雑な都市での運用環境の要求を満たすのに十分ではありません..

この記事では,都市電力網のリニューアルにおける主要な課題を分析し,低電圧および中電圧ケーブルの最適化ソリューションを概要し,技術パラメータ比較表を提供します.典型的な都市プロジェクト事例を共有する電気設計者や公益事業のエンジニアやインフラ事業者に 製品選択と設置に関する実践的な勧告を提示しています

1都市電力網のアップグレード・リノベーションプロジェクトにおける主要な課題
  1. 限られた地下利用スペース:既存のケーブル溝とユーティリティトンネルには残るスペースが限られている.伝統的な円形ケーブルは大きな横切断面を占有し,新しいケーブルの設置を制限している.
  2. より高い安全要件:密集した住宅地域,地下地下トンネル,地下鉄の隣接する区画は,炎阻害,耐火,低煙,ゼロハロゲン (LSZH) 性能.
  3. 負荷増加に関する不確実性:電気自動車の充電ステーション,エネルギー貯蔵施設,分散型太陽光発電の統合により,動的負荷が急激に上昇します.ケーブルに十分な過負荷耐性を要求する.
  4. 複雑な都市建設環境渋滞や交通渋滞により 柔軟性や安易さのあるケーブルが 必要になります
  5. 長期運用信頼性の要件:都市における停電は広く社会に影響を与えます ネットワーク事業者は,ケーブルが老化耐性,水木耐性,長期使用寿命などの特性を持つことを要求します
2都市低電圧ケーブルと中電圧ケーブルの分類のための最適化ソリューション
2.1 中電圧ケーブルソリューション (10kV都市配送幹線)
2.1.1 圧縮されたXLPE断熱型中電圧ケーブル
応用シナリオ:都市地下幹線 新しい都市地区 古いケーブルトンネルの改装
主要な利点:コンパクトな導体構造により,ケーブルの外径が8%~15%減少し,電力トンネルでのスペースを有効に節約できます.電気性能は標準ケーブルに匹敵します.特別にカスタマイズされたケーブルよりもコストの優位性を有します.
技術的な特徴:円状のコンパクト銅/アルミニウム導体,XLPE隔熱,銅テープスクリーン,PE外蓋.
2.1.3 水木に耐えるXLPE断熱された中電圧ケーブル
応用シナリオ:湿った地下ケーブル溝,沿岸都市部,高地下水位のある地域
主要な利点:改造されたXLPE保温材料は水木の成長を抑制し,湿った都市地下環境における保温分解のリスクを大幅に軽減し,使用寿命を延長します.
2.2 低電圧ケーブルソリューション (0.6/1kV; 地域電力供給; 商業用建物への電力配給)
2.2.1 低煙ゼロハロゲン (LSZH) 耐火低電圧ケーブル
応用シナリオ:住宅の電源接続 商業施設の内部電源配送 緊急電源回路
主要 な 利点:火災の際に指定された期間中に電源伝送を維持する.高層ビルのための都市消防安全規則を満たす.
2.2.2 コンパクトアルミ合金低電圧ケーブル
応用シナリオ:古い住宅街の改装と地下線への上空線の改造プロジェクト
主要 な 利点:軽量化により輸送と設置が容易になり 全体のプロジェクトコストが低く 都市居住地域における長距離支線に適しています
2.2.3 電気自動車 (EV) の充電専用の低電圧ケーブル
応用シナリオ:都市公共の充電ステーション群;商業用駐車場の充電電力配送回路.
主要な利点:扭曲と屈曲抵抗; 頻繁な負荷変動に対する弾性; 周期的な衝撃負荷下で安定した性能.
3低電圧および中電圧ケーブルの技術仕様の比較表

基準規格:IEC 60502,GB/T 12706,GB/T 19666

ケーブルタイプ 電圧グレード 最大連続動作温度 コア最適化メリット 典型的な都市用途
従来のMV XLPEケーブル 8.7/15kV 90°C 普遍的なコスト効率 新しい都市地区 共同地下トランクス
コンパクトなMV XLPEケーブル 8.7/15kV 90°C 小型の外径,パイプスペースを節約 狭い古いケーブル・ギャラリーの再建
水木に耐える MVケーブル 8.7/15kV 90°C 水木の老化防止 高地下水,沿岸都市地下線
LSZH 耐火MVケーブル 8.7/15kV 90°C 低煙,ゼロハロゲン,炎阻害剤 都市総合パイプ・コリドール
耐火性LSZH LVケーブル 0.6/1kV 90°C 射撃下での回路を維持する 高層住宅,緊急用電源
コンパクトアルミ合金LVケーブル 0.6/1kV 90°C 軽量で安装が簡単 旧都市地域ネットワークの転換
EV充電専用LVケーブル 0.6/1kV 90°C 抗衝撃負荷,繰り返し曲がる 都市公共充電ステーションネットワーク
4都市電力網のアップグレードとリトロフィットに関する事例研究
ケース・スタディ1:旧都市圏のケーブルトンネルの改装 (10kVの電網のアップグレード)
プロジェクトの背景:既存のケーブルトンネルは老朽化しており,残ったスペースは限られていた.市当局はトンネル構造を拡張することなく,さらに6つの10kV配電ケーブル回路を設置する必要があった.
課題既存のケーブルラックには従来の中電圧ケーブルが収められず プロジェクトのスケジュールが狭かった.
決議:8.7/15kV XLPE断熱ケーブル 圧縮導体付き
プロジェクトの成果:ケーブル外径は12%削減され,新しい回路はすべて既存のトンネル内に成功安装が可能となり,プロジェクトの期間は18%短縮された.トンネル拡張の高額なコストが回避されました.
重要な教訓:中圧ケーブルは,空間が限られた古い都市部で 公共のトンネルを改装するための好ましい解決策です.
ケース・スタディ2 沿岸都市公益トンネルの電力配送プロジェクト
プロジェクトの背景:新しい沿岸都市における電力,水道,電信線を統合するユーティリティトンネル.環境湿度が高いことと人口密集した住宅地域に近いことが特徴です.
課題高層地下水位は"水木"効果による保温機能の不具合の危険性があり,火災が起こりうる場合,有毒ガスが広範囲に放出される可能性があります.
実施された解決策:水木耐性クロスリンクポリエチレン (XLPE) 中電圧ケーブル 低煙ゼロハロゲン (LSZH) 外殻
プロジェクトの成果:湿った環境での長期老化試験に合格し,都市での消防安全基準を満たし,4年間の運用期間中断絶が起こらなかった.
重要な教訓:湿った沿岸地域における公共トンネルプロジェクトでは,水木に耐える保温と低煙ゼロハロゲンコーティングを組み合わせなければならない.
ケーススタディ3:古い住宅複合施設の電力網の改装 (低電圧0.6/1kV)
プロジェクトの背景:数百の住宅ビルで銅コアケーブルが老朽化していました家庭用エアコンや新設されたEV充電ステーションの電力需要を満たすのに十分な電力を供給できませんでした住民の日常生活を最小限に抑える必要がありました.
決議:コンパクトアルミ合金0.6/1kV XLPE断熱ケーブル
プロジェクトの成果:ケーブルの重量が減ったため,住宅街の狭い公益施設の溝内での手動設置が容易になり,建設時間が短くなり,騒音レベルも低下した.住民の電気需要が 満たされました.
5都市電力網におけるケーブルの選択と設置に関するガイドライン
5.1 ケーブル選択の原則
  • 空間が限られている古い都市部におけるトンネル: コンパクトな電導線を持つ中電圧ケーブルを優先する.
  • 公益事業トンネルと高層ビル複合施設:低煙ゼロハロゲン (LSZH) 耐火/耐火ケーブルの使用を義務付けます.
  • 沿岸都市や地下水の水位が高い地域: 水木に耐えるXLPE中電圧ケーブルを選択します.
  • 住宅複合施設の改装:トランスミッション容量,安装の容易さ,そしてプロジェクト全体の予算のバランス
5.2 建設現場における主要制御点
  • 浅く埋もれた都市ケーブル:道路建設による機械的損傷を防ぐために外側のシート保護を強化します.
  • 短い施工期間:工場にケーブル配列を設置し,現場での作業時間を短縮します.
  • 狭い都市溝内でのケーブルの最小の曲線半径を厳格に制御して 隔熱層に微小な亀裂を防止します
  • 密度が高い多回路ケーブル: 熱蓄積を防ぐために,電流容量低下因子を適切に設定します.
5.3 運用ライフサイクルに関する勧告

都市電力網のケーブルは通常25〜30年の使用寿命が必要である.したがって,過度な工程または過度の工程を避けるために仕様を選択すべきである.供給者と協働して中電圧幹線の設置前の隔離試験と定期的な部分放出監視を行うことが推奨されます.

6結論

都市電力網のアップグレードと改修は,空間,安全性,環境影響,プロジェクトタイムラインに関する複数の制約に直面しています.一つのケーブル仕様では,すべての都市アプリケーションシナリオの要件を満たすことはできません.中圧XLPEケーブル,低煙ゼロハロゲン (LSZH) 耐火ケーブル,水木耐火ケーブル,軽量低電圧合金ケーブルを戦略的に展開することで地下地下トンネルにおける交通渋滞などの主要な課題湿った環境による火災リスクや隔熱老化も効果的に対処できます.

都市電力網の設計者やエンジニアの契約者にとって,差別化され最適化されたケーブルソリューションは,冗長な投資を削減し,建設期間を短縮することができます.都市配送ネットワークの長期的運用安定性を強化する合理的なケーブル選択は 安全で効率的で 未来に備えた近代的な都市電力網の構築の礎となります