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Mar 15, 2023

成長し進化する送電網向けの複合絶縁体の応用と設計

La necessità di integrare e prepararsi alla crescita delle risorse energetiche rinnovabili

再生可能エネルギー資源を統合し、輸送部門やその他の部門での電化の定着に伴う電力需要の増加に備える必要性により、老朽化し​​た送電網に課題が生じています。 配電ネットワークをアップグレードするための革新的な機器の導入により、いくつかの問題は解決されつつあります。

米国の送電網は、今後数十年間で多くの課題を解決する必要がある。 この時期は、大規模な再生可能エネルギーの送電網への統合が見込まれる一方で、事業者は前年比の負荷増加予測、電気自動車充電ステーションのブーム、信頼性と回復力を脅かす一般的に発生する環境撹乱に対処している。 。

米国およびその他の国は、主に気候変動に対する世界的な懸念により、新しい再生可能エネルギー資源の導入を加速させています。 発電事業者が二酸化炭素の排出削減に努めながら、これらの新しい発電源を相互接続する需要にも応えるため、送電網は大きな課題に直面しています。

障害物がたくさんあります。 送電網事業者は、現在の送電線の容量をアップグレードし、送電網プロジェクトについて地域の規制当局の承認を得るという課題に直面しています。 通行権を懸念する地主からの抵抗や、送電線近くの電磁場による長期的な影響が不明であることによる反対もある。

これらの障害は架空送電線と送電鉄塔の設計と建設に影響を与えており、送電網事業者はこれらの問題に対処するソリューションを探しています。 電力網をアップグレードするための革新的な機器の導入により、いくつかの課題が解決されています。 革新の 1 つは、Double-V Composite Insulated Cross Arm (CICA) として知られる、構造と絶縁体の両方として複合絶縁体を使用することです。 この技術は、今日の変化し続ける電力網によってもたらされる技術的および財務的課題に取り組むための新しいアプローチとして登場しました。

1. 複合絶縁クロスアーム (CICA) は、ケーブル絶縁体、ポスト絶縁体、金属結合接続、電圧均等化シールドデバイス、および導体用の吊り金具ストリングで構成されます。 CICA は、架空送電線の「従来の鉄製クロスアーム + 吊り下げられた絶縁ストリング」の組み合わせを置き換え、高電圧電線の絶縁サポートとして機能します。 従来のソリューションよりも優れた電気絶縁性能と機械的性能を備えています。 提供: SHEMAR パワー

CICA (図 1) は、新規および既存の架空送電線プロジェクトの両方に使用できます。 従来のスチールクロスアームとインシュレーターストリングは、垂直オーバーハング（サスペンションインシュレーター）と水平スイング（クロスアーム）の両方を増加させます。 Double-V CICA は、単一の統合モジュラー アセンブリ (図 2) によって垂直方向の長さと水平方向の揺れの両方を低減し、圧縮を可能にします。

2. この画像は、Double-V CICA と従来のスチール製クロスアーム構成の比較を示しています。 提供: SHEMAR パワー

Double-V アセンブリは、送電塔の形状を最適化するために数十年前に圧縮のために開発された 2 次元の水平シングル Vee に代わるものです。 ただし、圧縮すると、単一の V 型では曲げ剛性と圧縮に依然として制限があります。 Double-V は、優れた強度重量比、衝撃荷重 (導体断線状態時など) に耐える弾性能力、使用による汚染によるフラッシュオーバーに対する回復力など、同等の性能を提供することがわかっています。シリコーンゴム複合絶縁体を使用しており、絶縁クロスアームに最適です。

Double-V CICA は、図 3 に示すように、複合線ポスト碍子とサスペンション碍子を組み合わせたものです。複合線ポスト碍子は圧縮荷重と曲げ荷重のサポートとして機能し、サスペンション碍子は垂直荷重/引張荷重のサポートとして機能します。 。

3. Double-V CICA の要素は、この図で詳しく説明されています。 提供: SHEMAR パワー

これらの絶縁体要素に加えて、CICA は高電圧 (HV) 端の金属接続ノード、導体接続コンポーネント、タワー側接続ハードウェア、および電界グレーディング デバイスも備えており、すべて従来のサスペンションにありがちなオーバーハング長と水平方向の揺れを排除します。インシュレーター弦。 Double-V CICA は、CICA ファミリの設計タイプの 1 つであり、このグループには、固定/ピボット ブレース ラインポスト、四面体、および三脚も含まれます。

CICA の設計の種類は、動作条件、負荷条件、環境条件を分析した後に決定されます。 Double-V CICA の要素は残りの CICA ファミリに似ており、米国で使用されている送電線 (<765 kV) の大部分をカバーします。

グリーンフィールド/新築、電圧/電流の向上、および/または地上高の問題の解決を検討する場合、Double-V CICA はこれらの技術的課題の解決策として考慮される必要があります。 CICA ソリューションをグリーンフィールド/新規構築プロジェクトに適用する場合、考慮すべき利点は次のとおりです。

電圧/電流の向上については、次の点を考慮してください。

地上高に関しては、次の点を考慮してください。

送電網の年々の負荷増加に伴う現在および将来のエンジニアリング課題を解決するための、架空送電線エンジニアおよび米国の送電網事業者向けの新しいアプローチとして、Double-V 複合絶縁クロスアームの適用を検討してください。風力や太陽光などの新しい発電源の相互接続に関連する問題。

—Favad Janjua ([email protected]) は、SHEMAR Power USA のセールス ディレクターです。

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