低電圧 XLPE 電源ケーブルの総合ガイド: 選択、用途、および利点

複雑な電気インフラの世界では、安全性、信頼性、効率性を確保するには、適切な電源ケーブルを選択することが最も重要です。さまざまなオプションがある中で、 低電圧 XLPE 電源ケーブル は、現代の配電および送電システムの基礎として浮上しました。この記事では、これらのケーブルの特性、用途、重要な考慮事項を詳しく掘り下げ、エンジニア、プロジェクト プランナー、調達スペシャリストに貴重な洞察を提供します。 1998 年に設立され、専門的で洗練された企業として認められている揚州雅光ケーブル有限公司のような企業は、卓越した製造技術を継承し、幅広い規格を含む厳格な国際規格を満たす高品質ケーブルの生産の最前線に立ってきました。 低電圧 XLPE 電源ケーブル .

低電圧 XLPE 電源ケーブルとは何ですか?

低電圧 XLPE 電源ケーブルは、最大 1kV (1000V) の電圧で動作する電気システム向けに設計されています。その特徴的な成分は、絶縁材である架橋ポリエチレン (XLPE) です。この熱硬化性材料は、ポリエチレンにポリマー鎖間に架橋を形成する化学的または物理的プロセスを施すことによって作成されます。このプロセスにより、前駆体と比較して材料の特性が根本的に向上します。

主要なコンポーネントと構造

指揮者

• 材質: 通常、優れた導電性を得るために焼きなまされた銅またはアルミニウム。
• 構造: 柔軟性を持たせるためにより線にすることも、固定設置の場合はしっかりと固定することもできます。

絶縁

• 材質: 架橋ポリエチレン (XLPE)。
• 機能: 一次電気絶縁を提供し、優れた熱的および機械的特性を備えています。

インナーシース/ベディング（オプション）

• コアと装甲の間に保護層を提供します。

鎧（オプション）

• 機械的保護のための亜鉛メッキ鋼線またはテープ。

アウターシース

• 材質: PVC (ポリ塩化ビニル) または LSZH (低煙ゼロハロゲン)。
• 機能: 環境、化学的、機械的保護を提供します。

低電圧ケーブルに XLPE 絶縁を選択する 5 つの利点

従来の PVC から XLPE 絶縁への移行は、長期的なシステム パフォーマンスとコスト削減につながるいくつかの魅力的な技術的利点によって推進されています。

1. 優れた熱性能

XLPE は、PVC に比べて最大動作温度が大幅に高くなります。 PVC の定格温度は通常 70°C ～ 75°C ですが、XLPE は 90℃ で連続動作できます。これにより、通常の負荷下でのより高い電流容量 (アンペア容量) またはより安全な動作が可能になります。たとえば、XLPE 絶縁ケーブルは、過熱することなく、同じ導体サイズの PVC ケーブルよりも多くの電流を流すことができます。

2. 機械的強度と耐性の向上

• XLPE は応力亀裂や摩耗に対して優れた耐性を示します。
• PVCよりも低温での柔軟性を維持します。
• 全体的な堅牢性により、直接埋設やケーブル トレイ内などの要求の厳しい設置でも優れたパフォーマンスを保証します。

3. 電気特性の向上

XLPE は、PVC よりも誘電損失が低く、絶縁抵抗が高くなります。これにより、断熱材自体の内部で熱として失われるエネルギーが少なくなるため、特に長距離の送電効率が向上します。 XLPE の絶縁耐力も優れており、電気的破壊に対してより高い安全マージンを提供します。

4. 優れた耐湿性、耐薬品性

XLPE は架橋構造により、絶縁劣化や故障の一般的な原因となる水や湿気の侵入に対して非常に耐性があります。また、さまざまな化学物質、油、溶剤に対する耐性もあり、産業環境に適しています。たとえば、化学プラントや廃水処理施設に敷設されたケーブルは、この特性から大きな恩恵を受けます。

5. 長期信頼性とライフサイクルコスト

XLPE ケーブルの初期コストは同等の PVC よりわずかに高いかもしれませんが、寿命が長く、運用能力が高く、メンテナンスの必要性が軽減されるため、総所有コストの削減につながります。優れた経年変化特性により、数十年にわたって安定した性能が保証されます。

次の表は、低電圧電力ケーブルの XLPE 絶縁と PVC 絶縁の主な比較をまとめたものです。

重要なアプリケーションと産業用途

堅牢な特性 低電圧 XLPE 電源ケーブル さまざまな業界で好まれる選択肢となっています。その信頼性が、ダウンタイムが許されないプロジェクトに指定される理由です。

建築と建設

現代の建物では、これらのケーブルが電気バックボーンを形成します。これらは次の目的で使用されます。

• 主な配電 引込口から分電盤まで。
• サブ回路配線 照明、ソケット、HVAC システム用。
• フィーダーケーブル エレベーターとエスカレーター用。
• 地下サービス接続 耐湿性が重要な電力網に。

産業および製造工場

工場やプラントでは、過酷な条件に耐えられるケーブルが求められます。 XLPE ケーブルは次の用途に最適です。

• 重機、モーター、ポンプへの電源供給。
• 腐食性または油の多い環境内のケーブル トレイへの設置。
• アプリケーション 屋外設置用の XLPE 電源ケーブル 日光、雨、温度変化にさらされるため、保管が必要です。 UV 安定化された外側シースは、多くの場合、特定のポリエチレン化合物で作られており、太陽放射による劣化を防ぎます [1]。

再生可能エネルギーシステム

太陽光エネルギーと風力エネルギーの分野は、耐久性のあるケーブルに大きく依存しています。具体的には、 XLPE絶縁を備えた太陽光発電DCケーブル ソーラーパネルをインバータに接続するために重要です。これらのケーブルは、DC 電流を処理し、屋上の高温に耐え、耐紫外線性と耐候性を備えている必要があります。 Yangzhou Yaguang Cable Co., Ltd. は、ソーラー ケーブルの製造に特化しており、XLPE 技術を活用して、TUV および UL 認証に裏付けられたこれらの厳しい要求を満たす製品を作成しています。

インフラストラクチャーと公共事業

公共インフラプロジェクトでは安全性と長寿命が優先されます。

• トンネルおよび地下鉄の照明/電力システム。
• 水処理およびポンプ場。
• 街路照明と交通信号ネットワーク。

のようなプロジェクトの場合、 地中配電ケーブルの仕様 、エンジニアは土壌の状態、げっ歯類の攻撃の可能性、および長期の水没を考慮する必要があります。このような直接埋設用途には、堅牢な PVC または LSZH の外側シースを備えた XLPE 絶縁の外装ケーブルが一般的に指定されています [2]。

海洋および海洋

海洋用途では、ケーブルは海水、絶え間ない振動、厳しい安全規則にさらされます。 船舶グレードの低電圧ケーブル規格 ABS、BV、CCS によって設定されているものと同様に、優れた耐火性、低煙毒性、および回路の完全性が必要です。 XLPE 絶縁体は、LSZH シースと組み合わせて、船上の電力、照明、制御回路用の準拠ケーブル構造の一部として使用されることがよくあります。

適切な低電圧 XLPE ケーブルを選択する方法: バイヤーズ ガイド

正しいケーブルを選択するには、電圧定格を一致させるだけでは不十分です。体系的なアプローチにより、最適なパフォーマンスとコンプライアンスが保証されます。主な考慮事項には、正しい値を決定することが含まれます。 低電圧 XLPE ケーブルの定格電流 これは、特定の設置条件下でのケーブルの通電能力を決定します。

ステップ 1: 電気パラメータを定義する

• 定格電圧 (Uo/U): システム電圧 (0.6/1kV など) と一致するか、それを超えていることを確認してください。
• 定格電流 (電流容量): 必要な最大連続電流を計算します。周囲温度や他のケーブルとのグループ化などの要素を考慮して、IEC 60502 や NEC の表などの規格を参照してください。
• 短絡定格: ケーブルは、指定された期間、故障電流による熱ストレスに耐える必要があります。

ステップ 2: 設置環境の評価

• 屋内と屋外: 屋外で使用する場合は、耐紫外線被覆材を指定してください。
• インストール方法: 電線管、ケーブルトレイ、はしごに設置されますか? それとも直接埋め込まれますか?これは、機械的保護のニーズとディレーティング係数に影響します。
• 環境の脅威: 化学薬品、油、湿気、または機械的衝撃が存在すると、特別なシース (たとえば、一般的な耐薬品性を備えた PVC) または外装が必要になる場合があります。

ステップ 3: 構築フィーチャを選択する

• 指揮者 Material & Size: より高い導電性とより小さな直径のための銅。アルミニウムは、大型サイズ向けのコスト効率の高い軽量ソリューションを実現します。
• 防具: 直接埋設または露出走行における機械的保護のためのスチール ワイヤー アーマー (SWA) またはスチール テープ アーマー (STA)。
• シース材質: 一般的な耐久性とコストのための PVC。 LSZH は、火災時の煙や有毒ガスを制限するため、限られた公共スペース (駅、船舶、建物) での安全性を高めます。

ステップ 4: 規格と認証を確認する

国際規格 (IEC、BS、GB) に従って製造され、独立した認証マークが付いたケーブルを常に使用するようにしてください。 Yangzhou Yaguang Cable Co., Ltd. などの評判の良いメーカーは、品質管理に関する ISO 9001 などの認証と、UL、TUV、ABS、BV、CCS からの製品固有の承認を維持しています。これらは、プロジェクトの世界的な受け入れと長期的な信頼性を確保するために、交渉の余地はありません。国際標準またはカスタム OEM 要件に合わせて 10,000 を超える仕様を作成できる同社の能力は、技術的に熟練したサプライヤーと提携することの重要性を強調しています。

インストールのベスト プラクティスとメンテナンスのヒント

XLPE ケーブルの潜在的な性能を最大限に発揮するには、適切な取り扱いと取り付けが重要です。

インストールに関する注意事項

• 実行すること: 設置前に最小曲げ半径を確認してください。マルチコア外装ケーブルの場合、通常、ケーブル全体の直径の 12 倍になります。
• 実行すること: 導管を引っ張る際にシースの損傷を避けるために、適切な引っ張り技術と潤滑剤を使用してください。
• しないでください: ケーブルを静止水中に設置します。 XLPE は湿気に強いですが、終端は乾燥した状態に保つ必要があります。
• しないでください: 推奨される引っ張り張力を超えると、導体が伸びたり、絶縁体が変形したりする可能性があります。

終端と接続

適切な終了が重要です。ケーブルの材質 (銅またはアルミニウム) に適したコネクタとラグを使用し、適切に圧着または圧縮されていることを確認してください。屋外または湿気の多い場所では、防水熱収縮キットまたは樹脂充填ボックスを使用して、一般的な故障点である湿気の侵入から接続を密閉します。

日常の保守点検

• 露出したケーブル配線にシースの損傷、外装の腐食、または過熱の兆候がないか目視検査します。
• 熱画像カメラを定期的に使用して、過負荷がかかっている接続部またはセクションの「ホットスポット」を特定します。
• ケーブルトレンチやトレイにゴミが入らないようにし、導管やダクトに設置されたケーブルの通気が妨げられないようにしてください。

よくある質問 (FAQ)

1. XLPE 電源ケーブルと PVC 電源ケーブルの主な違いは何ですか?

中心的な違いは断熱材にあります。 XLPE (架橋ポリエチレン) は、通常 70 ～ 75 °C で動作する PVC (ポリ塩化ビニル) と比較して、より高い動作温度 (90 °C)、熱、湿気、化学物質に対する優れた耐性、優れた電気特性を備えています。 XLPE ケーブルは通常、同じ導体サイズでより長い耐用年数とより高い電流容量を提供します。

2. 低電圧 XLPE ケーブルは直接埋設に使用できますか?

はい、直葬には最適です。 XLPE 絶縁体の優れた耐湿性は、装甲構造 (例: 鋼線装甲) および堅牢な外部シース (PVC など) と組み合わされて、土壌水分、化学薬品、埋め戻しやげっ歯類の活動による機械的損傷に対する包括的な保護を提供します。

3. LSZH シースはすべての XLPE ケーブルに必要ですか?

いいえ、アプリケーションに依存します。 LSZH (低煙ゼロハロゲン) シースは、空港、地下鉄、船舶、高層ビルなどの限られた公共スペースに設置する場合に不可欠です。火災の場合、濃密で有毒で腐食性の煙の放出を最小限に抑え、安全な避難を助け、機器の損傷を軽減します。一般的な産業用または屋外での使用には、多くの場合、標準の PVC シースで十分であり、よりコスト効率が高くなります。

4. プロジェクトの正しいケーブル サイズ (電流容量) を計算するにはどうすればよいですか?

ケーブルの電流容量は、負荷電流、周囲温度、設置方法 (空中、導管、埋設)、および他のケーブルとのグループ化などの複数の要因によって決まります。関連する規格 (IEC 60502-1、NEC 310 など) を参照するか、計算ソフトウェアを使用することが重要です。安全性を確保し、過熱を防ぐために、この重要な手順には必ず資格のある電気技師が参加してください。

5. UL、TUV、ABS などの認証がこれらのケーブルにとって重要なのはなぜですか?

これらは、ケーブル製品が厳格にテストされ、特定の安全性、性能、および構造基準（北米の UL、ヨーロッパの TUV、船舶の ABS など）に準拠していることを検証する独立した第三者認証です。それらは単なるロゴではありません。これらは、プロジェクトの承認、保険、およびシステム全体の安全性にとって不可欠な、品質、信頼性、法規制への準拠を保証します。

低電圧 XLPE 電源ケーブル は、パフォーマンス、耐久性、安全性のバランスをとった技術的に高度なソリューションを表しています。従来の材料に比べてその利点により、都市インフラや工業団地から再生可能エネルギープロジェクトや船舶に至るまで、幅広い用途に不可欠なものとなっています。成功の鍵は、電気負荷や設置環境から必要な認証に至るまで、プロジェクトの特定の要件を理解し、すべての基準を満たすケーブルを選択することにあります。 25 年以上にわたる専用のケーブル製造専門知識と国際規格への取り組みをもたらす揚州雅光ケーブル有限公司など、経験豊富で認定されたメーカーと提携することで、信頼性の高い性能を実現する製品へのアクセスを確保し、世界中の電気システムの安全かつ効率的な運用に貢献します。

参考文献

[1] J. P. Jones および L. M. Smith、「ポリマー ケーブル外装材料に対する紫外線放射の影響」*Journal of Materials in Electrical Engineering*、vol. 45、いいえ。 3、112-120ページ、2018年。

[2] 国際電気標準会議、「IEC 60502-1: 定格電圧 1 kV (Um = 1,2 kV) から 30 kV (Um = 36 kV) までの押出絶縁体を備えた電源ケーブルとその付属品 – パート 1: 定格電圧 1 kV (Um = 1,2 kV) および 3 kV (Um = 3,6 kV) 用のケーブル」 2021.