海洋電力ケーブルの腐食と防水設計：河北華通のエンジニアリングソリューション
海洋電気工学は、塩水、バイオファウリング、温度変化、圧力などの厳しい課題に直面しています。これらの条件は、洋上風力発電所で使用されるような水中電力システムの信頼性と安全性を脅かします。だからこそ海洋電力ケーブル腐食に耐え、水の侵入を防ぐ必要があります。
このガイドでは、信頼性の高い海洋電力ケーブルの設計基準と、河北華通のソリューションがケーブルの寿命を延ばし、維持管理を低減し、重要なインフラを保護する方法について説明します。
海洋環境の化学的および機械的攻撃
海洋用電力ケーブルは、陸上のケーブルと比べて厳しい環境に直面しています。安定した土壌の代わりに、化学的に活性で導電性があり、酸素が豊富で高圧の海水に常に囲まれています。これにより、さまざまな角度からの腐食が発生し、腐食防止と水の侵入を防ぐことが主要な設計上の懸念事項となります。
なぜ海洋電力ケーブルには強力な腐食防止が必要なのか？
塩水が内部に侵入することは大きな脅威であり、ケーブルの構造や電気部品を迅速に損傷させます。以下のようなことが起こる可能性があります：
- 金属の塩腐食：海水には多くの塩化物イオンが含まれており、これらは非常に反応性が高く、保護層を通過することができます。これらは金属部品、例えばアーマーワイヤーや銅導体を攻撃し、急速に腐食させます。保護層が損傷すると、腐食は大幅に加速し、ケーブルが弱まり、その電気シールドが低下します。
- 異なる金属間の腐食：海洋ケーブルはしばしば異なる金属を一緒に使用します。海水が存在する場合、これらの金属は電気化学反応を引き起こします。適切に分離されていないと、より反応性の高い金属（通常は鋼のアーマー）が、より反応性の低い金属を保護するために速く腐食します。材料を賢く選び、バリアを使用することがこの制御の鍵です。
- 摩耗: 浅い水中や海底にあるケーブルは多く動きます。波、潮流、海流、岩にこすれることで摩耗する可能性があります。これはリスクが高く、外層が迅速に損傷し、内部部分が腐食にさらされる可能性があります。ケーブルに付着する海洋生物も摩擦を増加させることで状況を悪化させます。
- 微生物による腐食：海洋細菌は、鋼製の装甲やアルミニウムの腐食を加速させる腐食性物質を生成します。したがって、材料は化学的および微生物的攻撃の両方に耐える必要があります。
これらの問題が同時に発生するため、腐食制御はケーブルの中心から外部ジャケットまで、すべての層に組み込む必要があります。
なぜ防水ケーブルが必要なのか
腐食は悪いですが、水が電気ケーブルに入ることも災害の原因となります。小さな穴でも問題の連鎖を引き起こし、すぐに広がる可能性があります。
水が入るとどうなるか:
- 絶縁が劣化する：水がケーブルの絶縁に影響を与え、劣化を早める。
- ワイヤーが腐食する：水が銅線を錆びさせ、抵抗が増加し、ホットスポットが発生し、絶縁が低下します。
- ショート回路と早期故障：高電圧のシステムでは、水が小さな電気放電を引き起こし、絶縁体を侵食させ、ショート回路を引き起こし、ケーブルが予想よりも早く故障する原因となります。
ケーブルを防水に保つ方法は？
河北華通では、私たちのケーブルが数十年にわたって乾燥した状態を保つために、いくつかの方法を使用しています：
- 放射状防水: これは水がケーブル層を通過するのを防ぎます。私たちは特別な充填剤と強力な外層を使用し、水に濡れると膨張して小さな穴を密閉する防水テープや粉末を併用しています。
- 縦の水ブロッキング：もし水が一箇所に入った場合、それがケーブルに沿って広がるのを防ぎます。私たちはケーブル内部に特別な膨張材料を使用してセクションに分けているため、一つのエリアの問題が全体に影響を与えることはありません。
- マルチレイヤーシース：私たちは、ポリエチレン（PE）やポリウレタン（PU）など、異なる特性を持つ複数のプラスチック層を使用して、ケーブルを損傷から保護し、長期間水を防ぎます。
- 耐圧構造：深海で使用されるケーブルは、多くの圧力に耐える必要があります。私たちのデザインは、強力なアーマーと正確な測定を使用して、圧力が絶縁体に亀裂を生じさせたり、ケーブル構造を崩壊させたりして水が侵入するのを防ぎます。
これらのアイデアは、私たちのケーブルが安全であり、厳しい水中条件でもうまく機能することを保証します。
先進材料科学および構造工学
材料の選択は、海洋電力ケーブルの寿命にとって重要です。実際、選ばれた材料は、ケーブルが長持ちするかどうかの70%以上を占めています。河北華通では、私たちのエンジニアリングは、特に腐食に対する抵抗力や水を防ぐことに関して、効果的であることが知られている材料に焦点を当てています。
材料コンポーネント | キー素材 | 主な利点 |
絶縁 | 交差リンクポリエチレン (XLPE) | 例外的 電気的安定性、熱抵抗、および長期的な湿気安定性。高電圧および海底ケーブルの業界標準。 |
外ジャケット | ポリエチレン（PE）またはポリウレタン（PU） | 高抵抗 摩耗、切断、優れた水/化学不透過性に対して。機械的保護を提供します。 |
導体 | 錫メッキ銅 | 銅は優れた導電性を提供しますが、 メッキ 接触面での酸化を大幅に遅らせる防食バリアとして機能します。 |
アーマー | 亜鉛メッキ鋼またはステンレス鋼 | 提供します 機械的保護 外部の影響や釣り具に対抗します。亜鉛メッキまたはステンレス鋼を使用することで、信頼性の高い耐腐食性を提供します。 |
水遮断 | 水遮断テープと粉末 | エンジニアリングされた材料 急速に拡大する （水にさらされると膨張し、ケーブルコア内の微細な隙間さえも密閉します。） |
金属シース (HV) | アルミニウムまたは鉛合金 | 高電圧（HV）海底ケーブルで使用され、提供される 完全な、密閉型放射状水バリア および故障電流帰還経路。 |
河北華通ケーブルは、各プロジェクトにおいて材料を巧みに組み合わせることに重点を置いています。私たちは、顧客が必要とする電圧、設置深度、機械的ストレス、ケーブルの耐用年数に基づいて、最適な設定—導体サイズ、アーマー、シース—を決定します。
河北華通が構造設計において優れている理由
河北華通では、私たちは固執しますIEC規格船舶用のIEC 60092、導体用のIEC 60228、そして高電圧水中ケーブル性能のためのIEC 60840およびIEC 62067のように。私たちの設計は、必要な機能と私たちの改善を組み合わせています：
- 複数の腐食防止層：私たちはアーマーに防腐コーティングを追加し、必要に応じて錫メッキ銅導体を使用し、二重または三重の外層を使用します。これにより、化学的および物理的な摩耗に対する追加の保護が得られます。
- より優れた防水構造：私たちのデザインは、両方向において全セクションのブロッキングを含んでいます。私たちは、断熱材の内部に膨張性のある糸とテープを使用し、高電圧の水中ケーブルには、完全なシールのために強力な工場適用の金属シースを使用しています。
- 圧力に耐えるアーマー：設置中や海底移動中のストレスを管理するために、単層、二重層、または逆らったヘリカルアーマーを使用します。これには、深海や腐食性のある地域用の強力な亜鉛メッキ鋼線またはステンレス鋼が含まれます。逆らったヘリカルレイは、ねじれに対する抵抗を改善し、張力下での伸びを減少させます。
- 統合されたシールドコア設計：河北華通は海洋用途向けの統合構造物の製造に優れています。これには、最大3本の銅導体と制御または接地コアを組み合わせた大容量電力ケーブルが含まれ、電力と信号の伝送が行われます。また、船舶や敏感なシステム向けには、干渉からの電磁保護のために金属編組を施したケーブルを製造しています。これにより、データが安全に保たれ、ケーブルが柔軟になります。
この頑丈な構造は、長期間にわたり電気的に安全な状態を保ち、修理、メンテナンス、ダウンタイムの必要性を低減します。
結論
信頼できる海洋電力ケーブルは、単なる部品以上のものです。それは、慎重に設計されたシステムです。化学薬品や腐食に耐える材料を混合し、追加の水保護を提供し、生産中に厳格な品質チェックを行います。河北華通は、専門的な海洋ケーブルオプションを提供しています（例えば、船上ケーブル申し訳ありませんが、提供された内容は翻訳するための具体的なテキストが含まれていません。翻訳が必要な具体的なテキストを提供していただければ、喜んでお手伝いします。ウインチリールケーブル) 多くの年にわたり厳しい沖合条件で持続するように製造され、テストされています。私たちの品質へのこだわりは、全体的なコストを削減し、可能なダウンタイムを減らし、重要な海洋エネルギーおよびインフラプロジェクトの安全性を大幅に向上させることができます。
高品質の海洋電力ケーブルや厳しい海洋環境向けの特別なケーブルの信頼できるメーカーが必要な場合、河北華通のエンジニアがプロジェクトの最初から最後までお手伝いします。今日、あなたのニーズに合わせたカスタムソリューションについてお話しするためにご連絡ください！
終了
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について 河北華通 1993年に設立された 河北華通 は、唐山（中国河北省）、釜山（韓国）、パナマ、カザフスタン、タンザニア、カメルーン、アンゴラに生産施設を持つグローバルなケーブル製造企業です。主な製品ポートフォリオには、石油抽出用の潜水ポンプケーブル、港湾クレーン用の移動式フレキシブルケーブル、船舶ケーブルなどの海洋工学ケーブル が含まれています。同社は、オフショアおよびオンショアの石油・ガス探査、港湾クレーンによる物資の取り扱いを含む、世界中の産業部門の継続的、安全かつ効率的な運営を強力にサポートしています。
