新品であっても
MVケーブル は、動作電圧が印加される前に、目に見えない物理的または電気的な損傷を抱えている可能性があります。輸送中の振動、引っ張り時の急な曲げ、未シール端への湿気の侵入、不適切なジョイント施工などが、ケーブルループのコアに損傷を与える可能性があります。通電前にこのような問題を検出できないと、予期せぬ早期故障、プラントの計画外停止、不要な手直し、さらには安全リスクにつながる可能性があります。
設置前プロセスの一環として試験を実施することは、あらゆる産業プロジェクトにおいて重要な品質ゲートです。これは規則を遵守するために行うものではなく、ケーブルループ内のすべてが適切であることを確認するための方法です。実際のプロジェクトでこれらの試験がどのように実施されるかを学ぶことは、プロジェクトマネージャーや電気エンジニアが問題を特定し、請負業者と効果的に連携するのに役立ちます。
設置前に完了すべきMVケーブル試験はどれですか?
中電圧ケーブル試験は、現場で実施される定義された論理的な手順の連続です。事前チェックを行わずに高電圧ストレステストに進むと、故障したケーブルを破壊したり、誤った試験結果が得られたりする可能性があるため、災害的な結果となります。現場担当者は、ケーブルの物理的状態、導体の連続性、絶縁状態、および全体的な完全性を試験するために体系的なアプローチを使用します。
外観検査
テストリードを取り付ける前に、ケーブルの外観検査を実施することが不可欠です。これには、可能な限りケーブルの外装ジャケットを目視し、輸送用スプールやケーブルの牽引に起因するえぐれ、深い引っかき傷、または圧潰痕がないかを検出することが含まれます。ケーブルの端末キャップが無傷で気密に密封されていることを確認する必要があります。端部シールの完全性が損なわれている場合、大気中の湿気が導体素線や絶縁層の内部に浸透し、信頼性の問題を引き起こします。ケーブルの種類、電圧階級、導体断面積、および長さがプロジェクトのエンジニアリング仕様に適合していることを確認してください。
連続性および絶縁抵抗試験
物理試験が実施された後、技術者はいくつかの予備的な電気試験を実施します。これには、
メガーまたは「Megger」最初のテストは導通テストで、金属導体と銅線シールド内に断線がないかを確認するために行われます。2番目のテストは絶縁抵抗(IR)テストで、中電圧システムには2.5~5 kVの定電圧DCが使用されます。これは、主導体と金属シールド間に電圧を印加し、絶縁材料を通る漏れ電流を測定することによって行われます。抵抗が高いほど、絶縁は清浄で損傷がないことを示します。工場試験証明書と比較して抵抗が急激に低下した場合、通常は湿気の浸入または機械的なひび割れを示唆しています。
VLF耐圧試験
超低周波(VLF)耐圧試験は、XLPE(架橋ポリエチレン)やEPR(エチレンプロピレンゴム)などの現代の固体誘電体ケーブルに対する業界標準の現地受入試験です。過去数十年間は直流高電位(ヒポット)試験が一般的でしたが、経験上、高電圧直流はXLPE絶縁体内に空間電荷を注入し、電気トリーイングを加速させ、早期の絶縁破壊を引き起こすことが示されています。VLF試験では、超低周波(通常0.1 Hz)で交流電圧を印加します。この低周波により、試験装置に必要な物理的電力とサイズが大幅に削減されながらも、絶縁体には実際の交流電圧ストレスが印加されます。VLF試験は、ケーブル線路が誘電体破壊を起こすことなく過渡的な運用過電圧に耐えられるかどうかを証明します。
必要に応じた診断試験
重要な産業施設や複雑な改修工事を含む場合、基本的な合否判定の耐圧試験とは別に、より高度な診断試験技術を併用することがあります:
- タンデルタ(または誘電正接)試験:誘電体中の漏れ電流によって生じる位相角のずれを評価します。ケーブル絶縁体の経年劣化や湿潤により、その静電容量の特性が変化します。タンデルタは、ケーブル全長にわたる絶縁材料の全体的な健全性評価を提供します。
- 部分放電(PD)試験:微小な空隙、亀裂、または不適切な接続界面で発生するマイクロスケールの局所的な電気放電を検出します。絶縁状態全体を評価するTan Delta試験とは対照的に、PD試験は欠陥を特定し、現場引き渡し前に不良接続部や終端部を修理することを目的としています。
試運転前にMVケーブル試験結果を活用する方法
試験数値を収集するだけでは作業の一部に過ぎません。この情報を作業可能な試運転計画に変換するには、設置されたアセンブリ全体を確認し、業界標準と比較し、適切な記録を保持する必要があります。
ケーブルだけでなく、ケーブルシステム全体をテストする
ケーブルアセンブリは単なるスプール上のワイヤではなく、実際にはワイヤ、ストレートジョイント、ストレスコントロールジョイント、および金属シールドグラウンドジョイントで構成される完全なシステムです。実際、ほとんどの場合、中電圧の故障は工場で押出成形されたワイヤ自体ではなく、ケーブルのジョイントおよび切断点で観察されます。ストリッピング装置の品質不良、鉛筆マークによる汚染、または不適切に取り付けられた熱収縮チューブは、低電圧試験には合格するが高電圧試験には不合格となるストレス領域をすべて形成します。フィールド試験では、システム全体の準備完了を確保するために、すべての付属品が完全に取り付けられた後に完全なアセンブリを評価する必要があります。
テストタイプ | 対象欠陥/特性 | 典型的な現場テスト条件 |
外観検査 | シースの傷、破損したエンドキャップ、仕様の不一致 | 設置前の物理的目視確認 |
絶縁抵抗 | 湿気の浸入、深刻な絶縁損傷 | 2.5 kV – 5 kV DC |
VLF耐圧試験 | 重大な誘電体欠陥、施工時の傷 | 0.1 Hz AC、1.5U0~3U0電圧レベル |
タンデルタ | 全体的な水トリー、絶縁劣化 | 段階的に変化する電圧での0.1 Hz AC |
部分放電 | 終端のボイド、接続部の剥離不良、局所的な欠陥 | ACストレス印加中の高周波センサー監視 |
結果をプロジェクト仕様と比較する
個々の試験数値は、認められた技術的基準と照らし合わせて初めて実用的な意味を持ちます。記録されたすべての測定値を、設計パッケージ、メーカーの許容差シート、およびIEEE 400、IEEE 400.2、IEC 60502-2などの国際規格と比較してください。
相間の不平衡に注意してください。例えば、A相とB相の絶縁抵抗値がそれぞれ10ギガオームであるのに対し、C相の絶縁抵抗値が1.2ギガオームである場合、1.2ギガオームは依然として要求される絶対最小レベルを上回っていますが、C相を調査する必要があります。同様の並行テストにおける測定値の不一致は、何らかの問題を示唆しています。
完全なテスト記録を保持する
系統的な文書化は、プロジェクトのスケジュールと資産の将来的な価値を保護します。正確なテスト日、使用した校正済み機器の詳細、周囲温度、相対湿度、テスト電圧、期間、漏れ電流を記録してください。
受け入れデータが重要なのは、主に二つの理由からです:
- 保証、保険、顧客への引き渡しに関する主張の検証として機能します。
- 将来の保守プログラムにおいて比較される初期データセットとなります。この比較は、現場技術者が数年後に運用データをこの初期コミッショニングデータと定期的に照合する際に行われます。
MVケーブルの設置前に試験を行う戦略を正しく実施することで、電気システムに関する複雑な情報を明確な運用上の保証に変えることができます。それは徹底的な外観検査から始まり、基本的な絶縁試験へと続き、VLF耐電圧ストレスを使用し、その後診断試験を実施します。適切な文書化と国際規格への準拠と組み合わせることで、このアプローチは予期しない停電を回避し、産業用配電システムが今後何年にもわたって問題なく動作することを可能にします。