15kV海底ケーブル

海底送電は現代のエネルギーインフラにおいて重要な役割を果たしています. 沿岸都市の拡大と海洋エネルギープロジェクトの増加に伴い, 信頼性の高い水中電力ケーブルの需要は高まり続けています. 最も広く使用されている中圧水中ケーブルの 1 つは、 15kV海底ケーブル, 海を越えて安全で安定した電力伝送を実現します。, 河川, 湖, および海洋設置.

あ 15kV海底ケーブル 過酷な水中環境で動作するように特別に設計されています. これらのケーブルは高い静水圧に耐える必要があります, 海水による腐食, 取り付け時の機械的ストレス, および長期の電気負荷. このような要件があるため、, 海底ケーブルは複数の保護層と慎重に選択された導体サイズで設計されています.

構造について, 仕様, 導体サイズ規格, 15kV海底ケーブルの実用化と. 2 つの重要な技術表も提供します。: カバーリング1枚 メートル導体の断面図 1 mm² から 800 mm², そしてもう一つの上映 ASTM 標準導体サイズから 20 AWGから 1000 MCM.

15kV海底ケーブルとは?

あ 15kV海底ケーブル 水中設置用に特別に設計された中電圧電気ケーブルです. 島など海を隔てた場所間で電力を送電するためによく使用されます。, オフショアプラットフォーム, 沿岸変電所, および海洋再生可能エネルギーシステム.

15kV 電圧クラスは、絶縁厚さの理想的なバランスが得られるため、広く使用されています。, 伝達効率, そして設置費用. 高圧海底ケーブルとの比較, 15kV ケーブルシステムは製造が容易です, インストール, そして維持する.

代表的なアプリケーションには次のものがあります。:

本土と島嶼間の電力供給
海洋石油・ガスプラットフォームの電化
洋上風力発電補助システム
港湾配電
臨海産業施設
海底ポンプおよび海水淡水化プラント

厳しい海洋条件のため, 海底ケーブルには、地下ケーブルよりもはるかに強力な機械的保護と防水が必要です。.

15kV海底ケーブルの構造設計

現代的な 15kV海底ケーブル 通常、いくつかの加工された層で構成されます. 各層は特定の機能を実行し、電気的信頼性と機械的耐久性を確保します。.

導体

導体は電流を流す役割を担うコアコンポーネントです. ほとんどの海底ケーブルは 銅導体 高い導電性と優れた機械的強度のため. 一部のアプリケーションでは, 重量とコストを削減するためにアルミニウム導体を使用することもできます.

一般的な導体構造には次のものがあります。:

銅より線導体
圧縮銅導体
アルミニウムより線導体

導体の断面積は、電流容量と伝送距離に基づいて選択されます.

導体スクリーン

半導体導体スクリーンが導体を囲みます. この層は電場を平滑化し、導体と絶縁体間の空隙を排除します。.

絶縁層

絶縁体は海底ケーブルの最も重要なコンポーネントの 1 つです. のために 15kVケーブル, 最も広く使用されている断熱材は、:

XLPE (架橋ポリエチレン)
EPR (エチレンプロピレンゴム)

XLPE 絶縁体は優れた絶縁耐力を提供します, 熱抵抗, そして長寿命, 多くの海底ケーブルシステムで推奨される選択肢となっています.

絶縁シールド

絶縁シールドは、絶縁体の上に配置される別の半導電層です。. 均一な電界分布を維持し、絶縁体を電気的ストレスから保護します。.

メタリックシールド

通常、金属シールド層は、接地および故障電流の戻り経路を提供するために適用されます。. 一般的な材料には銅テープまたは銅線が含まれます.

ウォーターブロックシステム

海底ケーブルはケーブルコアへの水の浸入を防ぐ必要があります. したがって, 水を遮断する材料が追加されています, 含む:

水膨潤テープ
ウォーターブロックパウダー
縦方向シール剤

これらの材料は、ケーブルの被覆が損傷した場合に水の移動を阻止します。.

装甲層

海底ケーブルには機械的保護が不可欠です. 鋼線外装によりケーブルを保護します。:

釣り具
船舶のアンカー
海底摩耗
取り付け張力

浅い水域のケーブルには使用できる 二重鋼線装甲, 一方、深海ケーブルでは単一の外装層が使用されることがよくあります。.

アウターシース

外側のシースはケーブルを腐食や環境による損傷から保護します。. 最も一般的な材料には次のものがあります。:

ポリエチレン (PE)
高密度ポリエチレン (HDPE)
一部のデザインではPVC

HDPE は海水や摩耗に対して特に耐性があります。.

導体断面積表 (メートル法 1 mm² – 800 mm²)

以下は中圧海底ケーブルで使用される一般的な導体断面積を示す参考表です。.

導体サイズ (mm²)	おおよその直径 (んん)	推定電流容量 (あ)
1	1.13	15
2.5	1.78	25
4	2.25	35
6	2.76	45
10	3.57	65
16	4.51	85
25	5.64	110
35	6.68	135
50	7.98	170
70	9.45	215
95	11.0	260
120	12.4	300
150	13.8	340
185	15.3	385
240	17.5	450
300	19.5	510
400	22.6	600
500	25.2	690
630	28.3	780
800	31.9	900

実際の電流容量はケーブルの設計によって異なります, 設置深さ, 海底温度, と冷却条件.

ASTM 導体サイズ表 (20 AWG – 1000 MCM)

北米および多くの国際的なエンジニアリング仕様, 導体のサイズは次のとおりです ASTM AWG / MCM規格.

AWG / MCM	断面 (mm²)	導体直径 (んん)
20 AWG	0.52	0.81
18 AWG	0.82	1.02
16 AWG	1.31	1.29
14 AWG	2.08	1.63
12 AWG	3.31	2.05
10 AWG	5.26	2.59
8 AWG	8.37	3.26
6 AWG	13.3	4.11
4 AWG	21.2	5.19
3 AWG	26.7	5.83
2 AWG	33.6	6.54
1 AWG	42.4	7.35
1/0 AWG	53.5	8.25
2/0 AWG	67.4	9.27
3/0 AWG	85.0	10.4
4/0 AWG	107	11.7
250 MCM	127	12.7
350 MCM	177	15.0
500 MCM	253	18.0
750 MCM	380	22.0
1000 MCM	507	25.4

この表は、エンジニアがケーブルシステムを設計する際に、AWG とメートル法の導体サイズを変換するのに役立ちます。.

15kV海底ケーブルの用途

中圧海底ケーブルは、多くの海洋インフラプロジェクトで広く使用されています.

島内電力相互接続

多くの島は海底ケーブルを通じて本土の送電網から電力を受け取っている. このアプローチにより、高価なディーゼル発電が不要になります。.

海洋石油およびガスプラットフォーム

海底ケーブルは掘削リグに電力を供給します, ポンプ場, および海洋処理施設.

洋上風力発電所

風力タービンは洋上で発電し、海底ケーブルシステムを使用して変電所に電力を送電します。.

港湾インフラ

港にはクレーンへの安定した電力供給が必要です, 船舶ドッキングシステム, および物流施設.

海底ケーブルの敷設

設置プロセスは複雑で、専用の機器が必要です.

ケーブル敷設船

ケーブル敷設船は、計画された海底ルートに沿って海底ケーブルを輸送し、展開します.

海底埋葬

ケーブルを機械的損傷から保護するため, 多くの場合、ジェッティングまたはプラウ技術を使用して海底下 1 ～ 3 メートルに埋められます。.

機械的保護

埋葬が不可能な岩場では, エンジニアは保護岩層またはコンクリートマットレスを設置する場合があります.

の 15kV海底ケーブル 中圧水中送電ネットワークの重要なコンポーネントです. 島をつなぐ重要な役割を果たしています, 海洋施設, および沿岸エネルギーシステム.

海底ケーブルの構造設計について紹介しました。, 主な用途を説明しました, 2 つの重要な導体参照テーブルを提供しました:

メートル法による導体サイズ 1 mm² から 800 mm²
ASTM 導体のサイズは以下から 20 AWGから 1000 MCM

正しい導体サイズとケーブル構造を選択することで、効率的な電力伝送が保証されます。, 長寿命, 困難な海洋環境でも信頼性の高い動作を実現.

海洋エネルギーインフラが世界中で拡大し続ける中, 15kV 海底ケーブルは、信頼性が高く持続可能なエネルギーシステムへの世界的な移行をサポートする重要な技術であり続けるでしょう.