
1.現在の負荷の正確な計算と動的計画
IEC 60287規格によると、導体の断面積は通電容量と熱安定性の2つの要件を満たす必要がある。工業団地プロジェクトを例にとると、動的負荷予測法によりピーク電流は385Aと計算される。GB50217「電力工学ケーブルの設計仕様」の付録Bの表を調べ、最終的に240mm²の銅心ケーブルを選択する。高調波電流(IEEE 519規格参照)の導体加熱への影響には特に注意が必要である。THD>15% の場合、断面を 10-15% だけ大きくする。
権威ある参考文献IEEE 835 ケーブル通電容量計算規格 https://standards.ieee.org/ieee/835/4311/
2.電圧レベルの正確なマッチングと絶縁体の選択
選定の合理性は、電圧降下の式ΔU=√3×I×(Rcosφ+Xsinφ)×Lによって検証される。35kV架橋ポリエチレンケーブルを例にとると、絶縁厚さは10.5mm以上(GB/T 12706.3参照)でなければならず、電界の均一な分布を確保するために3層共押し出しプロセスを使用する。イギリスのナショナル・グリッドの実践によると、中電圧ケーブルに半導電性シールド層を使用することで、部分放電を 70% 減少させることができる。
業界データ:世界の高圧ケーブル市場規模は前年比6.5%増加(データソース:Grand View Research) https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/medium-voltage-cables-market
3.敷設シナリオに対する差別化された対応戦略
- 直接埋設:直接埋設:機械的保護(亜鉛メッキ鋼帯アーマー)と防蟻処理(ナイロンシース)を考慮する必要がある:橋梁敷設:非磁性ステンレス鋼ワイヤーアーマーを使用する:橋梁敷設:非磁性ステンレス鋼ワイヤーアーマーを使用する(渦電流損失を低減) - 海底ケーブル:海底ケーブル:二層PEシース+鉛合金防水層設計
参考事例香港-珠海-マカオ橋では、敷設深さ40メートルの127/220kV架橋ポリエチレン海底ケーブルが使用されている。 https://www.nexans.cn/industrial-solutions/offshore-wind.html
4.環境適応性のための複合ソリューション
環境因子マッチングマトリックス:
環境パラメータ | 技術要件 | 代表的な製品 |
---|---|---|
高温 (>90°C) | 耐熱XLPE絶縁 | ダウレックス |
低温 (<-40°C) | エラストマーシース | ボレアリス |
化学腐食 | フッ素樹脂製アウターシース | デュポン テフロン® FEP |
高湿度 | 縦方向の遮水構造 | Prysmian HPT® テクノロジー |
権威ある試験UL 1581耐候性認証規格 https://www.ul.com/services/wire-and-cable-testing
5.ライフサイクル経済評価モデル
LCC(ライフサイクルコスト)分析法を使用:
初期投資(資材+建設費)+運転・保守コスト(ロス+保守費)+故障コスト(停電ロス) 10kVラインとの比較:
モデル | イニシャルコスト(CNY) | 年間損失(人民元) | 20年間の総コスト(人民元) |
---|---|---|---|
アルミコア 240mm² | 800,000 | 120,000 | 3,200,000 |
銅コア 150mm² | 950,000 | 80,000 | 2,550,000 |
業界レポート高品質ケーブルで線路損失を40%削減(国際銅協会データ) https://copperalliance.org/
概要
科学的なケーブル選定には、「技術-経済性-環境」の三次元意思決定システムの構築が必要である。導体仕様に合わせた正確な電流計算、電圧勾配に基づいた絶縁システムの選択、敷設シナリオに合わせた保護構造の最適化、環境特性に基づいた複合技術ソリューションの採用を通じて、最終的に LCC モデルによるフルサイクルコストの最適化が達成される。エンジニアリング部門は、選定決定支援システムを確立し、IEC、GB、IEEEなどの標準データベースを統合し、仮想検証のためにデジタルツイン技術を導入することを推奨する。