含浸紙絶縁を施した電力ケーブル。 紙絶縁ケーブル
電源ケーブル含浸紙絶縁を使用した BPI は、周波数 50 Hz で定格交流電圧 1 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV の固定設備の送電および配電回路に応用できることを発見しました。
BPI を備えたケーブルは、寒冷、温帯、熱帯気候の地域での運用向けに設計されています。 ケーブルは、地上または地下のケーブル チャネルに直接敷設することも、屋内および屋外に敷設することもできます。
含浸紙絶縁を施したケーブルは、危険区域、車の高架、橋、室内などの困難な使用条件でも使用できます。 高温そして湿気。 特殊なタイプこのような材料は、化学的および腐食性の高い土壌だけでなく、川、湖、湿地帯の土壌に電気ネットワークを設置するために使用できます。 また、無滴含浸のおかげで、急な傾斜や垂直なルートにもケーブルを敷設できます。 含浸処理を施した 3 芯および 4 芯ケーブルのさらなる利点 紙の断熱材最大 10 kV の電圧では、コアの扇形の形状により、ケーブルの直径が、ポリマー絶縁を備えた円形コアを備えた同じ断面のケーブルよりも小さくなります。 これにより、設置時のスペースが節約されます。 ケーブル線.
一般的なデザイン紙絶縁のワイヤー。- 1 本 (数本) のワイヤで構成されるアルミニウム コア (銅の場合は少ない)。 live は 1 から 5 までです。
- 含浸紙絶縁体（各コア）。
- 含浸紙絶縁体（共通）。
- 鉛の鞘。
B - 平らなスチールテープで作られた装甲（砲弾の材質記号の後）。
AB - アルミニウム製の装甲。
SB - (A の後の最初または 2 番目の文字) 鉛の装甲。
C - シース材料のリード。
A - 個別にリードされたコア。
P - 平らな亜鉛メッキ鋼線で作られた装甲。
K - 丸い亜鉛メッキ鋼線で作られた装甲。
B - ダッシュを通して含浸が低下した紙断熱材（指定の最後）。
b - 枕はありません。
l - 枕の一部として、追加のラフサンリボン1本。
2l - 枕には追加のダブルラフサンリボンが含まれています。
G - 保護層の欠如 (「裸」)。
n - 不燃性の外層。 鎧のシンボルの後に配置されます。
Shv - ポリ塩化ビニル製のプレスアウトされたホース (シース) の形をした外層。
Shp - ポリエチレン製のプレスアウトされたホース (シース) の形をした外層。
Shvpg - 低可燃性の押出PVCホースの外層。
(ozh) - 単線導体を備えたケーブル (指定の末尾にあります)。
U - 加熱温度を上げた紙断熱材（指定の最後）。
C - 非排水性化合物を含浸させた紙断熱材。 指定の前に配置されます。
例: CSBデコード特殊な組成物を含浸させた紙で絶縁されたアルミニウムケーブル。 ストランド (mp) とシングルコア (og) の両方にすることができます。 各コアと共通のベルト絶縁体は紙絶縁体の層で覆われています。
あ
と- 鉛のシース。
B
ASBLのデコード
あ- アルミニウム導体;
と- 鉛のシース。
B
私- 鎧の下の枕にはプラスチックテープの層があります。
ASB2lデコード
あ- アルミニウム導体;
と- 鉛のシース。
B- 2本のスチールテープで作られた装甲。
2リットル- 鎧の下の枕にはプラスチックテープが二重になっています。
SBデコード
と- 鉛のシース。
B- 2本のスチールバンドで作られた装甲。
ASSHv のデコード
あ- アルミニウム導体;
と- 鉛のシース。
シュヴ
SShvデコード文字「C」の前に他の文字はありません。これは、導体が銅であることを意味します。
と- 鉛のシース。
シュヴ- PVC製のホースの形をした保護カバー。
TsAShv、TsSShv、TsASB、TsSB、SB1、TsASBl、TsSBl、SB2l、TsASB2l、TsSB2l、ASB2lG、SB2lG、ASBG、SBG、TsASBG、TsSBG、ASBSHv、ASBlShv、ASB2lShv、SBShv、SblShv、SB2lShv、T sAS BShv、TsASBLShv、TsSBshv 、TsSB1Shv、ASP、ASP1、ASP2l、ASPG、SP、Spl、SP2l、SPG、TsASP、TsASpl、TsASPG、TsSP、TsSPl、TsSPG、ASK1、SK1、TsSK1、TsASK1
電源ケーブルは、その設計の定格電圧、絶縁の種類、および絶縁の種類に従って分類すると便利です。 デザインの特徴ケーブル。
すべての電源ケーブルは、定格動作電圧に応じて 2 つのグループに分類できます。 低電圧ケーブルのグループには、周波数 50 Hz の交流電圧 1、3、6、10、20、および 35 kV の絶縁中性点を備えた電気ネットワークでの動作を目的としたケーブルが含まれます。 同じケーブルを、中性点が接地された AC 電圧ネットワークと DC 電圧ネットワークで使用できます。 このようなケーブルは、含浸紙、プラスチック、ゴム絶縁体を使用してロシアで製造されており、最も有望なタイプの絶縁体はプラスチックです。 プラスチック絶縁を備えたケーブルは、製造が容易で、設置や操作も簡単です。 プラスチック絶縁電力ケーブルの生産は現在大幅に拡大しています。 ゴム絶縁の電力ケーブルは数量限定で生産されます。
単芯ケーブルと 3 芯ケーブルは 1 ～ 35 kV の電圧のネットワークで動作するように設計されており、2 芯ケーブルと 4 芯ケーブルは最大 1 kV の電圧のネットワークで使用されます。
4 芯ケーブルは 4 線 AC ネットワーク用に設計されています。 その中の 4 番目のコアは接地またはアースされているため、通常、その断面積は主コアの断面積よりも小さくなりますが、爆発性の部屋にケーブルを敷設する場合やその他の場合には、4 番目のコアの断面積は等しくなるように選択されます。メインコアの断面まで。
20 kV および 35 kV の電圧に対応する放射状電界を備えたケーブル。
動作電圧が増加すると、ケーブル絶縁内の電界強度が増加し、電圧が 20 kV を超えると、ベルト絶縁を備えたケーブルの電界強度の接線成分の値が次の値に近づきます。絶縁破壊の可能性があります。 この点に関して、20 kV および 35 kV の電圧用のケーブルは、リードとアルミニウムのシースに丸いアルミニウムまたは銅の導体を備えた単芯バージョン、またはケーブルが 3 つの円形から撚り合わされた 3 芯バージョンで作られています。絶縁されたコアのそれぞれには鉛のシースが付いています。 これらのケーブルの絶縁には 電界電界強度の縦方向成分は実質的に存在しないため、粘稠なオイルロジン組成物を含浸させた紙絶縁体を備えたケーブルを、20 kV および 35 kV の電圧で製造することが可能になります。
ロシアで製造された放射状電界を備えた 3 芯ケーブル (いわゆる、別々に鉛被覆された芯を持つケーブル) には、OSB、AOSB ブランドがあります。 これらのケーブルは、技術科学博士の教授によって開発されました。 S.M. ブラギンとS.A. ヤコブレフ。
海外では、発明者であるドイツの技術者 M. ホッホシュテッターにちなんで名付けられた、いわゆる H ケーブルが広く使用されています。
H ケーブルでは、3 つの絶縁およびシールドされたコアが一緒に撚り合わされ、共通のリード線または波形アルミニウム シース内に配置されます。 絶縁体の半径方向の電界は、各絶縁コアの表面にある銅テープで作られたスクリーンの存在によって確保されます。 で 最近セクター導体を備えた H ケーブルが流通しています。 H ケーブルは若干小さいです 寸法製造時の材料の消費量を削減しながら。 ただし、OSB ケーブルはより柔軟で、含浸成分が少なく、 より良い条件ヒートシンク用。
個別に鉛被覆された導体を備えたケーブルは、20 kV の電圧の場合は断面積 25 ～ 185 mm 2、20 kV の電圧の場合は断面積 120 ～ 150 mm 2 の円形の銅またはアルミニウム導体のみで製造されます。 35kV。 OSBタイプのケーブルは主に撚り線導体が使用されており、 最高のパフォーマンスシールド導体を備えたケーブルがあります。 コアを圧縮すると、コアの直径が減少し、コアの表面が滑らかになります。 電場を均一にするために、半導電性の紙で作られたスクリーンがコアの表面に配置されます。 半導電性紙のシールド（金属化された半導電性紙、またはその上にアルミニウムまたは銅箔が置かれた半導電性紙）も絶縁体の上に適用されます。 25 ～ 95 mm 2 の断面積の場合、20 kV の電圧のケーブル絶縁体の厚さは 7 mm、120 ～ 150 mm 2 の断面積の場合は 2 - 6 mm、35 kV の電圧のケーブル -すべてのセクションは9 mmです。
鉛シースの厚さは、コアの断面に応じて、1.4 ～ 2.8 mm 以内です。 このようなケーブルのアルミニウム製シースは、その剛性の高さからまだ使用されていません。 別々に導出された導体を撚り合わせ、その間の隙間に含浸したケーブルヤーンまたはガラスヤーンを充填します。 充填物を含むケーブルの断面は、円形と上部が丸い三角形の両方になります。 外側では、中綿を入れた撚り芯を布テープやケーブル糸で巻き、保護カバーをかぶせます。 例 シンボル: ケーブル OSBU 3x50-20 GOST 18410-73 - 電圧 20 kV で断面積 50 mmg の導体を備えたケーブル ブランド OSB。
1 ～ 35 kV の含浸紙絶縁を備えたケーブルの一般要件。
指定されたケーブルは、さまざまな温度で動作するように設計されています。 環境±50°С。 ケーブルを敷設する場合、最小曲げ半径は、鉛被覆撚線ケーブルの場合はケーブルの外径の 15 倍、その他のケーブルの場合は 25 倍を超えてはなりません。
温度 20 °C での電気絶縁抵抗は、電圧が 6 kV 以上のケーブルの場合、通常 200 kOhm/m 以上です。 公称値の半分に等しい電圧で建物の長さで測定した誘電正接の値 (tg 8) は 0.008 を超えません。 ケーブルの保証耐用年数は少なくとも 25 年です。
長い間 許容温度 1 ～ 35 kV の電圧、いわゆる動作温度に対応するケーブルの導体は、以下に対応する必要があります。
電圧 1 ～ 35 kV の含浸紙絶縁ケーブルのコアの長期許容温度
定格ケーブル電圧 |
絶縁含浸 |
許容動作温度、°С |
枯渇した |
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枯渇した |
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気温の補正係数
普通 |
補正係数 |
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温度 |
実際の気温、С |
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* ガス封入ケーブルライン 10 ～ 35 kV の場合。
紙、浸透油、ケーブル絶縁の耐電圧特性の比較
絶縁 |
20 ℃、1 分間の絶縁耐力、kV/mm |
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可変張力 |
一定の緊張 |
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乾いた紙 |
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浸透オイル |
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ケーブル絶縁体（紙+油） |
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電源ケーブルの分類とマーキング
必須の要素
電源ケーブルの設計
電力ケーブルは、通電導体 (TPZh)、絶縁体、シース、および保護カバーという主要な要素で構成されています。 主要な要素に加えて、電源ケーブルの設計には、シールド、中性線、保護接地線、フィラーが含まれる場合があります。
導体合格するように設計された 電流、それらは基本とゼロです。 メインコアは、ケーブルの主な機能である電力の伝送に使用されます。 ゼロコアは、不均一な負荷による相電流差（極）が流れるように設計されています。 これらは電流源の中性点に接続されています。
保護接地線はケーブルの補助導体であり、ケーブルが接続されている動作電圧がかかっていない電気設備の金属部分を電流源の保護接地ループに接続するように設計されています。
絶縁導電性コアに重ねられた誘電体（含浸紙、プラスチック、ゴムなど）の層です。 ケーブルの通電導体の相互関係および接地されたシース (接地) に対して、必要な電気強度を確保するのに役立ちます。
スクリーンケーブルを流れる電流の電磁場の影響から外部回路を保護し、ケーブルコアの周囲の電場の対称性を確保するために使用されます。
プレースホルダーシールするためにケーブルの構造要素間の隙間をなくし、ケーブル構造に必要な形状と機械的安定性を与えるように設計されています。
貝殻ケーブルの内部要素を湿気やその他の外部の影響から保護します。
保護カバーケーブルの被覆を外部の影響から保護するように設計されています。 ケーブルの設計に応じて、保護カバーには枕、外装カバー、および外側カバーが含まれます。
電源ケーブルは、設計の定格電圧に従って便宜的に分類されます。 分類特徴は、ケーブルの絶縁の種類および設計特徴としても機能します (図 1.1 を参照)。
すべての電源ケーブルは、定格動作電圧に応じて 2 つのグループに分類できます。 低電圧ケーブルのグループには、周波数 50 Hz の交流電圧 1、3、6、10、20、および 35 kV の絶縁中性点を備えた電気ネットワークでの動作を目的としたケーブルが含まれます。 同じケーブルを、中性点が接地された AC 電圧ネットワークと DC 電圧ネットワークで使用できます。 このようなケーブルは、含浸紙、プラスチック、ゴム絶縁体を使用してロシアで製造されており、最も有望なタイプの絶縁体はプラスチックです。
米。 1.1. 電源ケーブルの分類
プラスチック絶縁を備えたケーブルは、製造が容易で、設置や操作も簡単です。 プラスチック絶縁電力ケーブルの生産は現在大幅に拡大しています。 ゴム絶縁の電源ケーブルは数量限定で販売されています。 低圧ケーブルには、目的に応じて、単心、2 心、3 心、4 心バージョンがあります (図 1.2–1.4)。
米。 1.2. 丸型 (a) コアとセグメント型 (b) コアを備えた 2 芯ケーブル
単芯ケーブルと 3 芯ケーブルは 1 ～ 35 kV の電圧のネットワークで動作するように設計されており、2 芯ケーブルと 4 芯ケーブルは最大 1 kV の電圧のネットワークで使用されます。
米。 1.3. 丸芯(a)と扇形芯(b)の3芯ケーブル
4 芯ケーブルは 4 線 AC ネットワーク用に設計されています。 その中の4番目のコアは接地または接地されているため、その断面積は通常、主コアの断面積よりも小さくなります。 ただし、危険な場所にケーブルを敷設する場合やその他の場合には、4 番目のコアの断面積が主コアの断面積と同じになるように選択されます。
米。 1.4. 4芯ケーブル
ケーブルグループへ 高電圧 110、220、330、380、500、750 kV 以上の AC 電圧ネットワークでの動作を目的としたケーブルと、kV 以上の直流電圧ケーブルが含まれます。 ロシアの高圧ケーブルの大部分は現在、油を含浸させた紙絶縁体で製造されています。これらは低圧および低圧の油を充填したケーブルです。 高圧。 これらのケーブルの絶縁体の高い絶縁耐力は、ケーブル内の過剰な油圧によって提供されます。 しかし、ガス封入ケーブルは海外でも普及しており、絶縁媒体の形で、また絶縁内に過剰な圧力を生成するためにガスが使用されています。 プラスチック絶縁された高電圧ケーブルが最も有望ですが、110 kV 以上の電圧に対応するこのようなケーブルを作成する問題はまだ完全には解決されていません。
電力ケーブルのマーキングには、通常、コアの材質、絶縁体、シース、保護カバーの種類を示す文字が含まれています。 高電圧ケーブルのマーキングも、その設計の特徴を反映しています。
ケーブルのマーキングにおける銅導体には特別な文字が付けられておらず、アルミニウム導体はマーキングの先頭にある文字 A で示されます。 ケーブルブランドの次の文字は絶縁材料を示し、含浸紙絶縁には文字の指定はありません。ポリエチレン絶縁は文字 P で示され、ポリ塩化ビニル絶縁は文字 B で示されます。 ゴム絶縁体- 文字 P。これに保護シースのタイプに対応する文字が続きます: A - アルミニウム、C - 鉛、P - ポリエチレン ホース、B - ポリ塩化ビニル シース、R - ゴムシェル。 最後の文字は保護カバーの種類を示します。
たとえば、SG ブランドのケーブルには銅コア、含浸紙絶縁体、鉛シースが使用されており、保護カバーはありません。 APASHv ブランドのケーブルには、アルミニウム コア、ポリエチレン絶縁体、アルミニウム シース、PVC ホースが含まれています。 油封入ケーブルには、その名称に文字 M が含まれています (ガス封入ケーブルの文字 G とは異なります)。また、ケーブル内の油圧の特性および関連する設計特徴を示す文字も含まれています。 たとえば、MNS ブランドのケーブルは、補強および保護カバーが付いた鉛のシースに入った油が封入された低圧ケーブルです。また、MVDT ブランドのケーブルは、スチール パイプラインの油が封入された高圧ケーブルです。
電圧1用–35kV
ベルト絶縁付きの電源ケーブル。最大 10 kV の電圧に対応する電力ケーブルの大部分は、セクター コアを備えた 3 芯、いわゆるベルト絶縁付きケーブルとして製造されます (図 1.5)。 このようなケーブルは、断面積が 6 ～ 240 mm 2 の銅とアルミニウムの導体で製造されます。
米。 1.5. ベルト絶縁付き 3 芯ケーブル:
1 - 静脈; 2相絶縁; 3 - ベルトの断熱材。
4 - 金属シェル。 5.6 - 保護および強化カバー
で ここ数年銅は非常に不足しているため、ケーブル業界では導電性導体とシースの両方にアルミニウムが最も広く使用されています。
アルミニウムの電気伝導率は銅の1.65倍ですが、密度は銅の3.3倍であるため、同じ電気抵抗を持ちながら銅よりも2倍軽いアルミニウム導体を得ることができます。 現在、1 kV 以上の電圧用の含浸紙とプラスチック絶縁を備えた電力ケーブルの 85% はアルミニウム導体で作られています。 単線アルミニウム導体をソリッドセクターの形で生産することは、ケーブル業界に大きな経済効果をもたらします。 このようなコアを使用することにより、ケーブルの細径化が可能となり、また、コアの製造においては、多心線コアの製造に比べて伸線作業が軽減されるため、労働生産性が向上する。コアをねじる作業が不要になります。 ソリッドセクター導体はツイスト導体よりも剛性が高く、さらに、このような導体を使用したケーブルの設置は若干複雑になります。 しかし、研究によると、ケーブルの剛性は主に、電流が流れるコアによって決まるのではなく、まず第一にシースの材料と設計によって決まることが示されています。
ケーブル絶縁体は、オイルロジン組成物を含浸させたケーブル紙のテープで構成されています。 1 ～ 10 kV の電圧用のケーブルでは、各相が個別に絶縁され、ツイスト絶縁コアの上に共通の絶縁が適用されます (ベルト絶縁)。 絶縁されたコア間の隙間は硫酸塩紙の束で埋められます。 ベルト絶縁体を備えたケーブル内の電界は複雑な形をしています。 ケーブル部分の一部の領域における力線は紙の層に対して垂直ではないため、電場の接線成分が絶縁体に現れます。
ロシアで製造されたケーブルは、絶縁されたニュートラルを備えたネットワークで動作するように設計されています。 この場合、緊急モードでは、隣接する損傷していない相間の電圧は、これらの相とシェル間の電圧に等しく、ネットワークの線形電圧に等しくなります。 実際、相の 1 つが孤立した中性相でシェルに近づくと、後者は損傷した相の電位を獲得します。 したがって、緊急モードで位相およびベルト絶縁の平均電界強度がほぼ等しいことを保証するには、等しい厚さを選択する必要があります。 ただし、ケーブルの緊急動作モードは短期的な性質のものであるという事実を考慮すると、短期的な電圧上昇中にケーブル絶縁内の電界強度が若干増加することは許容されます。
含浸紙絶縁体の主な欠点は吸湿性が高いことです。そのため、保管、敷設、および動作中に絶縁体を湿気から保護するために、ケーブルは金属シースで囲まれています。 ロシアでは、電力ケーブルは鉛とアルミニウムのシースで製造されています。
アルミニウムのシースを備えたケーブルは、鉛のシースを備えたケーブルよりもはるかに軽量です（アルミニウムの密度は鉛の密度の 4.2 分の 1 です）。
アルミニウムは導電性が高いため、ケーブルの 4 番目の芯としてアルミニウム シースを使用することができ、アルミニウム、絶縁カバー、および保護カバーを大幅に節約できます。 ただし、アルミニウムシースを備えたケーブルは、攻撃的な環境（アルカリ蒸気、濃アルカリ溶液）にさらされる条件下では使用できません。 このような状況では、鉛シースのケーブルを使用する必要があります。
直径 40 mm を超えるアルミニウム シースを備えたケーブルの製造と設置の経験から、その過度の剛性が明らかになりました。 波形シースの使用によりケーブルの柔軟性が向上しますが、そのようなケーブルが傾斜したルートに敷設されると、含浸組成物が波形に沿って流れ落ち、ケーブル絶縁体に空気混入が形成される可能性があります。 この点において、波形シースは、絶縁体に非排水性化合物が含浸されているケーブルにのみ使用できます。
20 kV および 35 kV の電圧に対応する放射状電界を備えたケーブル。動作電圧が増加すると、ケーブル絶縁内の電界強度が増加し、電圧が 20 kV を超えると、ベルト絶縁を備えたケーブルの電界強度の接線成分の値が次の値に近づきます。絶縁破壊の可能性があります。 この点に関して、20 kV および 35 kV の電圧用のケーブルは、リードとアルミニウムのシースに丸いアルミニウムまたは銅の導体を備えた単芯バージョン、またはケーブルが 3 つの円形から撚り合わされた 3 芯バージョンで作られています。絶縁されたコアのそれぞれには鉛のシースが付いています。 これらのケーブルの絶縁では、電界は放射状ですが、電界強度の縦方向の成分は実質的に存在しないため、20 kV および 35 kV の電圧に対応する粘稠なオイル - ロジン組成物を含浸させた紙絶縁体を備えたケーブルの製造が可能になります。 。
ロシアで製造される放射状電界を備えた 3 芯ケーブル (いわゆる、別途鉛被覆された芯を持つケーブル) には、OSB、AOSB ブランドがあります (図 1.6)。
米。 1.6. 個別に鉛被覆されたコアを備えた 3 芯ケーブル:
1 - 静脈; 2 - 隔離。 3 - 鉛のシース。 4 - 詰め物。
5 - ワイヤーアーマー
個別に鉛被覆された導体を備えたケーブルは、20 kV の電圧では 25 ～ 185 mm 2、35 kV の電圧では 120 ～ 150 mm 2 の断面積を持つ円形の銅またはアルミニウム導体のみで製造されます。 OSBタイプのケーブルは主に撚り線導体が使用されており、導体を緻密にまとめたケーブルが最も優れた特性を持ちます。
このようなケーブルのアルミニウム製シースは、その剛性の高さからまだ使用されていません。
垂直敷設用のケーブルです。段差の大きい路線に含浸紙絶縁ケーブルを敷設する場合、含浸剤が路線下部に流出する危険があります。 したがって、経路の上部では絶縁体に空隙が発生するため、ケーブルの絶縁耐力が低下します。 ルートの下部では、 高血圧含浸組成物により、ケーブルの減圧が可能です。 含浸組成物の流出の影響を軽減するには、次の手段によって達成できます。ケーブルの構造長を接続するときにロック スリーブを使用する。 ケーブル内の含浸組成物の体積の減少。 含浸組成物の粘度の増加。
いくつかの 一般的な要件含浸紙絶縁ケーブルに1本–35kV。 これらのケーブルは、周囲温度 ±50 °C で動作するように設計されています。 ケーブルを敷設する場合、最小曲げ半径は、鉛被覆撚線ケーブルの場合はケーブルの外径の 15 倍、その他のケーブルの場合は 25 倍を超えてはなりません。 1 ～ 35 kV の電圧に対するケーブル コアの長期許容温度、いわゆる動作温度は、35 kV では 50 °C、1 ～ 3 kV では 80 °C に設定されています。
ケーブルの保証耐用年数は少なくとも 25 年です。
利点:高い電気パラメータ。 動作の信頼性が向上します。
欠点:製造プロセスが複雑で非効率的である。 含浸紙は耐湿性がないため、ケーブルは金属シースのみで作られており、コストが大幅に上昇し、設計が重くなっています。 ケーブル内の含浸組成物が流出するため、垂直敷設には制限があります。
1.4. 電圧用プラスチック絶縁付き電源ケーブル 1–35kV
電力ケーブルの絶縁にプラスチックを使用すると、その製造技術が大幅に簡素化されます。 プラスチック絶縁体は、ウォームプレスでの押し出し（押し出し）によって導電性導体に適用できます。 このプロセスは、絶縁体をテーピングするよりもはるかに生産的です。 さらに、これにより、断熱材の乾燥と含浸の必要がなくなります。 また、プラスチックを使用することで、ケーブルの施工が容易となり、布設・施工が容易になり、段差の大きい路線への布設も可能となります。
油含浸紙絶縁材に代わる主な材質は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、エチレンプロピレンゴムです。
ケーブル絶縁材として最も有望な材料の 1 つはポリエチレンです。 この材料には、他の材料に比べて多くの利点があります。 密度、er、tgδの値が小さい。 優れた柔軟性。 耐湿性。 また、知られているすべてのことのうち、 ポリマー材料現在、不純物を最小限に抑えた非常に純粋なポリエチレンしか入手できず、高電界強度で動作するように設計された製品に使用することが可能です。
ケーブル絶縁に最も適した材料は架橋ポリエチレンです。 ポリエチレン付き 空間構造分子。 電気特性は熱可塑性ポリエチレンと同レベルであり、耐熱性はより優れています。
ロシアでは、定置設備での送電および配電用に設計された、電圧 0.66 ～ 6 kV のプラスチック絶縁を備えた電力ケーブルが、断面積 1.5 ～ 240 mm 2 のアルミニウムと銅の導体で製造されています。 これらのケーブルのコアは丸型と扇型のものが可能です。 PVC および加硫ポリエチレンを絶縁体として使用できます。
湿気や機械的損傷から保護するために、ケーブルにはプラスチックまたはアルミニウムのシースが付いています。
このタイプのケーブルは、-50 ～ +50°C の周囲温度で動作するように設計されています。 緊急モードでのケーブルコアの許容加熱は、1 日あたり 8 時間を超えず、耐用年数中 1000 時間を超えてはならず、PVC およびポリエチレン絶縁の場合は 80 °C、加硫ポリエチレン絶縁の場合は 130 °C を超えてはなりません。
電圧 10 ～ 35 kV の電力ケーブルは、通常、単芯および 3 芯の両方で加硫ポリエチレン絶縁体で製造されます。 最も一般的に使用されている単芯ケーブルは、長い建物長さで供給されており、設置と操作 (修理作業の点で) が簡単です。
電圧 10 kV の加硫ポリエチレン絶縁を備えた家庭用単芯ケーブルは、断面積 120 ～ 240 mm 2 のアルミニウム導体を使用して製造されます。 シースの厚さは 1.9 ～ 2.1 mm で、PVC や難燃性 PVC などを使用できます。 公称絶縁厚さ 4 mm。 コアおよび絶縁体に沿った導電性スクリーンの公称厚さは 0.7 mm です。 連続動作温度は 90 °C を超えてはなりません。
電圧 35 kV の家庭用ケーブルも同様の設計です。 絶縁体としては加硫ポリエチレンが使用され、シースとしてはポリエチレンまたはポリ塩化ビニルプラスチック化合物が使用されます。 動作中に大きな張力がかかる場合には、丸い亜鉛メッキ鋼線で作られた装甲が使用されます。 ケーブル導体の断面積 - 95 ～ 240 mm 2、通電導体 - 銅またはアルミニウム。 断熱材の厚さ - 7 mm。 コアに沿った導電性スクリーンの厚さは1.0 mm、絶縁体に沿った厚さは0.4 mmです。 シースの公称厚さは 2.3 ～ 2.5 mm です。
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電源ケーブルの種類の一つ - 紙絶縁ケーブル。 このようなケーブルの敷設は、地中、水中、空中で恒久的に実行できます。 このようなケーブルは、最大 35 kV の配電および送電に使用されます。
このクラスに属するケーブルには、銅またはアルミニウムの導体が使用されている場合があります。 また 紙絶縁ケーブルモノリシック、セクター、またはマルチワイヤなど、さまざまな形状にすることができます。
これらのタイプのケーブルはいずれも、-50 ～ +500C の動作温度および 10 ～ 50 Hz の交流電圧向けに設計されています。
オイルロジンまたは非ドリップ組成物を含浸させた紙ケーブルテープがコア上に適用されます。 このようにして絶縁されたコアはねじれます。
コア間の隙間は硫酸塩紙で作られた特別な束で埋められています。 次に、ベルトの断熱材を塗布します。 相およびベルトの断熱材は、作業条件に応じて異なる厚さにすることができます。
このような紙断熱材の欠点は、たとえ特殊な組成物が含浸されていたとしても、吸湿性が高いことです。 ケーブルは設置時や動作中に湿気から保護するために、金属のシースに入れられています。
紙絶縁の電力ケーブルスキンが異なる場合があります。 それはすべて、使用される環境と気候帯によって異なります。 シェルはアルミニウム、鉛、または装甲 PVC で作ることができます。
アルミニウム シース ケーブルでは (鉛シース ケーブルとは異なり) 機械的損傷はそれほどひどくなく、さらに気密性が高くなります。
アルミニウムは導電率が高いため、アルミニウムシースを4番目のケーブルコアとして使用することができます。 これにより、アルミニウム、保護および絶縁カバーを節約できます。
ただし、 紙絶縁電源ケーブル攻撃的な環境 (アルカリ性の煙や濃アルカリ溶液など) で動作する場合、そのような状況では鉛被覆ケーブルのみを使用できます。
ケーブルの直径が 40 mm を超えると、ケーブルが過度に硬くなります。 この場合 紙絶縁ケーブル波形アルミニウムシェルで製造されています。 しかし、この場合にも欠点はあります。
ケーブルが斜めに敷設されている場合、含浸組成物が波形に沿って流れ出る可能性があります。 したがって、波形シースは、紙ケーブルテープに粘性のある非流動性化合物が含浸されている場合にのみ使用されます。
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含浸紙絶縁の電力ケーブル(粘性含浸あり) は、激しいイオン化プロセスにより定格電圧に重大な制限があります。 交流電圧したがって、ロシアの配電ネットワークでは最大 35 kV の電圧で使用されます (海外では最大 60 kV の電圧)。
ロシアでは、最大 35 kV の電圧に対応する含浸紙絶縁を備えた電力ケーブルが GOST 18410-73 に従って製造されています (メーカーは、Kamkabel、Sevkabel、Irkutskkabel、Moskabel など)。 すでに述べたように、これらのケーブルは最も大量生産されているタイプの製品です。 そのシェアは、配電ネットワークで使用されるすべてのタイプのケーブルの約 95% です。
最大 10 kV までの粘性含浸を伴うケーブル (図 1 を参照) は、ほとんどの場合、ベルト絶縁体と断面積が 6 ～ 240 mm2 以上の扇形の銅またはアルミニウム導体を備えた 3 芯で作られています (グレード AAG、AASHv のケーブル) 、ASB、ASHv、SB、SBShvなど）。 アルミニウム導体は、全範囲の断面積で単線にすることも、70 ～ 240 mm2 の断面積範囲で圧縮した多線にすることもできます。 銅導体は主に多線で作られています。
AAShvケーブル 
7 - アスファルトと PET フィルムのサブレイヤー。 8 - PVC の外側カバー。
SBShvケーブル 
7 - アスファルトとクレープ紙で作られた枕。 8 - スチールテープ製の装甲。
9 - アスファルトと PET フィルムのサブレイヤー。 10 - PVC コンパウンド製の外側カバー。
米。 1. 最大 10 kV のベルト絶縁を備えたケーブルの構造要素:
1 - 単線または多線導体、アルミニウムまたは銅。
2 - 粘性または非流動性組成物を含浸させた相紙断熱材。
3 - 紙束から充填します。
4 - 粘性または非排水性化合物を含浸させたウエストペーパー断熱材。
5 - 6 kV 以上のケーブル用の導電性紙製スクリーン。
6 - アルミニウムまたは鉛のシース。
ケーブル絶縁体は、油ロジン組成物を含浸させた厚さ 80、120、170 ミクロンの硫酸セルロースをベースとしたケーブル紙のテープで構成されています。 含浸組成物の製造には、ケーブルオイルまたは石油の混合物が使用されます。 増粘剤としては、ロジン、ポリエチレンワックス、ポリイソブチレン等が用いられる。 ケーブルの各相は個別に絶縁され、その後、共通のいわゆるベルト絶縁がツイスト絶縁コア上に適用されます。 6 kV 以上のケーブルでは、ベルト絶縁体に半導電性紙のシールドが適用されます。 ケーブルの絶縁コア間の隙間は硫酸塩紙の束で埋められています。
1kV、3kV用のケーブルでは、主に機械的強度の条件から絶縁体の厚さが選択されます。 1 kV ケーブルの場合、相絶縁体の厚さは 0.75 ～ 0.95 mm、ベルト絶縁体の厚さは 0.5 ～ 0.6 mm、3 kV ケーブルの場合はそれぞれ 1.35 および 0.7 mm です。 6 kV および 10 kV のケーブルでは、動作モードおよび緊急モード (たとえば、シースへの 1 つの相の短絡) における絶縁内の電界強度を考慮して、絶縁の厚さが選択されます。 6 kV ケーブルの場合、相絶縁体とベルト絶縁体の厚さは 2.0 mm と 0.95 mm、10 kV ケーブルの場合はそれぞれ 2.75 mm と 1.25 mm です。
含浸紙断熱材の主な欠点吸湿性の高さです。 保管、敷設、および動作中に絶縁体を湿気から保護するために、ケーブルは鉛またはアルミニウムのシースで覆われています。 最近のケーブルはアルミシースが主流になっているためです。 アルミニウムのシェルは非常に気密性が高く、機械的に強く、鉛のシェルと比べて振動負荷に対してより耐性があります。 ただし、アルミニウムシースのケーブルは腐食環境では使用できません。
金属シェルは、原則として、保護カバーによって腐食や機械的損傷から保護されています。 ケーブルの保護カバーはクッション、外装、アウターカバーで構成されています。 ピローは金属シェルを腐食から保護し、装甲を適用する際の機械的損傷から保護する役割も果たします。 装甲はスチールテープとスチール亜鉛メッキ丸線または平角線で作ることができます。 最も単純なカバー構造は、瀝青化合物または瀝青、含浸ケーブル糸またはガラス糸、瀝青化合物、およびケーブルのコイルがドラムにくっつかないようにするコーティング (チョーク コーティングなど) の層を交互に重ねたものです。 最も信頼できるのは Shv および Shp タイプの外側カバーで、アスファルトベースの接着剤、プラスチック テープ、および押し出し成形された PVC またはプラスチック ホースの構造を備えています。 火災の危険性が高まる部屋や場所にケーブルを敷設する場合、ビチューメン層は特別な不燃性組成物で置き換えられます（このような外側カバーは、ケーブル ブランドの「ng」インデックスで示されます（たとえば、AASHng ブランドのケーブル））。 煙やガスの排出を抑えた可燃性の低い外装カバーも使用されています（ケーブルブランドの「ng-LS」指数で示されます）。 保護カバーの種類の選択は、ケーブルの被覆の材質とその敷設条件によって決まります。
20 および 35 kV 用のケーブルは、リード線とアルミニウム シースに丸いアルミニウムと銅の導体を備えた単芯バージョン (AAG、ASG、SG、AASHv ブランドのケーブル) または 3 芯バージョン (「図 2)、ケーブルは 3 つの円形絶縁コアを撚り合わせたもので、それぞれが鉛のシースに包まれています (AOSB、OSB ブランドのケーブルなど)。
個別にリードされた導体を備えたケーブルは、20 kV ケーブルの場合は断面積 25 ～ 400 mm2、35 kV ケーブルの場合は断面積 120 ～ 400 mm2 の円形の銅およびアルミニウム導体を使用して製造されます。 このタイプのケーブルには、主に多芯の圧縮コアが使用されます。 電場を均一にするために、半導電性の紙で作られたスクリーンがコアの表面に配置されます。 半導電性紙のシールド（金属化された半導電性紙、または半導電性紙とアルミニウムまたは銅箔のいずれか）も絶縁体の上に適用されます。
AOSBケーブル
米。 2. 20 kV および 35 kV 用に個別に鉛被覆された導体を備えたケーブルの構造要素:
1 - より線導体、アルミニウムまたは銅;
2 - 導電性紙製のスクリーン。
3 - 粘性または非流動性化合物を含浸させた相紙断熱材。
4 - 導電性紙製のスクリーン。
5 - 鉛のシース。
6 - クレープ紙とポリエチレンテレフタレートフィルムの保護層。
7 - ケーブルヤーンからの充填。
8 - ケーブルヤーン枕。
9 - スチールテープ製の装甲。
10 - 繊維素材で作られた外側カバー。
20 kV ケーブルの絶縁厚さは、断面積が 25 ～ 95 mm2 の導体では 7.0 mm、断面積が 120 ～ 400 mm2 の導体では 6.0 mm です。 35 kV ケーブルでは、絶縁体の厚さは 9.0 mm です。
鉛シースの厚さは、コアの断面に応じて 1.4 ～ 2.8 mm の範囲になります。 別々にリードされたストランドを撚り、それらの間の隙間を含浸されたケーブルヤーンまたはガラスヤーンで埋めます。 外側では、中綿を入れた撚り芯をケーブル糸で巻き、保護カバーをかぶせます。
海外では、いわゆる H ケーブル (ドイツの発明家 Hochstadter の頭文字による) も普及しています。 H ケーブルでは、3 つの絶縁およびシールドされたコアが一緒に撚り合わされ、共通のリード線と波形アルミニウム シース内に配置されます。 H ケーブルの寸法はわずかに小さいため、製造時の材料の消費量が削減されます。 しかし、それらに比べて、導体を別々に導いたケーブルは柔軟性があり、放熱の条件が優れています。
含浸組成物がルートの下部に流入する危険性がある、高低差の大きい（15 ～ 25 m 以上）垂直で急なルートに敷設する場合は、非排水性組成物を含浸させた紙絶縁材を備えたケーブルが使用されます。使用されます (TsAABSHv、TsAABl、TsSB、TsAOSBG ブランドなどのケーブル)。 非排水含浸組成物は粘度が高いため、ケーブルに沿った組成物の動きは事実上排除されます。 非滴下組成物を含浸させた紙絶縁体を備えたケーブルは、6、10、および 35 kV 向けに単芯バージョンと 3 芯バージョンで製造されています。 それらの設計は、粘性含浸を使用した従来のケーブルの設計と基本的に変わりませんが、これらのケーブルの絶縁体の厚さは若干厚くなります。 さらに、ケーブル絶縁体の耐電圧強度を 35 kV 高めるために、絶縁体の厚さを段階的に変化させています。
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