油充填ケーブル

定義
油充填ケーブルとは、低粘度の油がケーブルシース内または収容パイプ内で圧力を保って維持されているケーブルを指します。負荷条件が変化する中でも、ケーブル内の油は油浸紙の隙間を満たし続けます。歴史的に鉱物油が一般的に使用されていましたが、最近では直鎖デシルベンゼンや分岐ノニルベンゼンなどのアルキレートが、その低粘度とセルロースの老化時に放出される水蒸気を吸収する能力から人気が高まっています。
油充填ケーブルは、長距離送電や空中ケーブルが不適切な場所（例えば海中、地下発電所、水障害のある変電所など）で使用されます。

油充填ケーブルの利点

ケーブル内の圧力は、ケーブルの油路を油タンクに接続することで維持されます。圧力を維持するために、油路は油タンクから一定の距離に配置されます。油圧により絶縁体の空洞形成が抑制されます。固体ケーブルと比較して、油充填ケーブルは以下の利点があります：

• より高い動作誘電ストレスに耐えられます。

• 高い作業温度と大きな電流容量があります。

• 浸透品質が固体ケーブルよりも優れています。

• 被覆処理後でも浸透を行うことができます。

• 空洞形成が排除されます。

• 薄い絶縁層により、固体充填ケーブルよりもサイズが小さいです。

• 欠陥は油漏れを通じて容易に検出できます。

油充填ケーブルの種類

油充填ケーブルは主に以下の3種類に分類されます：

• 自己完結円形タイプ油ケーブル

• 自己完結平形タイプケーブル

• パイプラインケーブル

• 自己完結油充填ケーブル

自己完結油充填ケーブルの場合、導体の断面積は約150〜180平方ミリメートルで、錫製です。このようなケーブルの油管の直径は約12 mmです。このタイプのケーブルは主に110〜220 kVまでの電圧で使用されます。
自己完結油充填ケーブルの利点
他の油充填ケーブルと比較して、自己完結油充填ケーブルは以下の利点があります：

• 油管の存在により導体サイズが小さくなります。

• 設置が簡単です。

• コストが低いです。

• ポンプではなく、油タンクのみが必要です。

• これらの利点により、自己完結油充填ケーブルは広く利用されています。

平形油充填ケーブル

平形油充填ケーブルでは、3つの絶縁コアが水平に並べられています。フィルター材料はありません。代わりに、圧力下で油が空間を満たしています。鉛シースの平らな部分は硬質金属テープまたはバンドと巻線で補強されています。支持バンドにはフリュート加工が施され、ケーブルの柔軟性が向上します。

ケーブルに負荷がかかったとき、温度が上昇し、油が膨張してシースの平らな部分がわずかに変形します。負荷が減少すると、油が収縮し、弾性のあるバンドが変形を減らします。これにより冷却時の絶縁体の空洞形成が最小限に抑えられます。

これらのケーブルには完全に油で満たされた油管があり、油は180 kV/cmの強度で圧力を保持しています。このタイプのケーブルでは、コア間のすべての自由空間が油の流れに利用可能です。油は絶縁体内部の自由空間を満たし、絶縁体の強度を向上させます。

熱膨張と収縮に対応するために、ケーブル沿いに適切な間隔で油貯蔵タンクが配置されています。ケーブルに負荷がかかったとき、熱が発生し、油がケーブルから油貯蔵タンクに押し出されます。逆に、負荷が減少すると、油はケーブルに戻ります。このメカニズムにより、空洞の形成が効果的に防止されます。

パイプ型油充填ケーブル

パイプ型油充填ケーブルは、鋼管内に3つの個別の紙絶縁スクリーンコアが設置されています。鋼管は1.38×10⁶ 〜 1.725×10⁶ N/m²の圧力で絶縁油が満たされています。高圧の油は、空洞の形成を防ぎ、ケーブルからの熱を放出する二重の役割を果たします。このタイプのケーブルでは、導体油管は必要ありません。