ヨーロッパ式ケーブル分岐ボックスとアメリカ式ケーブル分岐ボックス

我が国の高圧ケーブル配電盤で現在使用されているプラ​​グイン式機器は、欧米式の2種類に分けられます。欧米式機器は、1980年代にヨーロッパからケーブル分岐ボックスの分野に導入された屋外ボックス型変電所のケーブル接続コンセプトを指し、米国式機器は、1990年代に米国から輸入された座席設置型ボックス型変電所のプラグインコンセプトを指します。ケーブル配電盤を参照してください。

1．ヨーロッパ式機器とアメリカ式機器の違い

欧米製の機器には明確な境界線がなく、私の国の業界関係者の間でも認識がまちまちです。性能や価格に若干の違いはありますが、選定作業においてはその違いを明確にすることが重要です。

1.1 デバイスの絶縁構造は異なる

アメリカ製の機器の導体は、3層のゴムで囲まれています。最も内側の層は半導体シールド層、中間層は主絶縁層、最も外側の層は常時接地された半導体シールド層であるため、シールド型と呼ばれ、価格もやや高めです。ヨーロッパ製の機器は、外側の表面が2層のゴムで覆われており、最外側の接地層はありません。

1.2 分岐回路接続の概念は異なる

ヨーロッパ式のデバイスは直列分岐方式を採用しており、シリコーンゴム絶縁T型デバイスを短辺方向から1つずつ直列に接続して主回路を形成し、各T型デバイスの長辺から分岐を引き出しています。この直列分岐方式にはいくつかの欠点があります。T型デバイスの分岐回路が故障した場合、直列接続されたコンポーネントを切断し、故障したT型デバイスを取り外して再組み立てしないと動作を継続できません。故障処理が完了したら、コンポーネントを再度取り付ける必要があります。一度に分解して再編成するのは面倒です。主回路には多くの直列接続があり、導通の信頼性に影響を与え、動的安定性を低下させます。直列接続されたコンポーネントが多い場合、軸を同じ直線上に維持することが難しく、一部の接続インターフェースが正常な位置からずれてしまい、インターフェースの絶縁耐力と水の浸入を防ぐ能力が低下します。

アメリカの機器は並列分岐方式を採用しており、これは直列分岐方式の上記の欠点を克服しています。並列分岐方式では、分岐ボックスのボックスにバスバーボードと呼ばれる（三相）絶縁装置のグループを固定し、これをバスバーとして機能させます。バスバーボードには多数の外部コーン型コネクタが並列に接続されており、入力線、出力線、分岐線などのケーブルはすべてバスバーボードに接続されます。バスバーボードの内部導体は銀溶接されており、導通は確実ですが、三相間の距離が大きくなり、相ケーブルのブリッジ接続が難しくなり、三相バスバーボードが一列に配置されるためボックスの長さが長くなります。

1.3 嵌合面の円錐テーパーが異なる

ヨーロッパスタイルのマッチングテーパーはドイツ規格DIN47636に基づいて設計されており、テーパーは小さいです。アメリカスタイルのマッチングテーパーはアメリカ規格IEEE386に基づいて設計されており、テーパーはやや大きくなっています。マッチングテーパーの違いにより、以下の2つの違いが生じます。

a) デバイス間の接合界面のクリープ絶縁耐力は異なります。接合界面の絶縁耐力は、圧力反発力とともに指数関数的に増加します。シリコーンゴムは弾性が高く、圧力が強いほど絶縁耐力は高くなります。テーパーが大きいほど反発力が大きくなり、絶縁耐力も高くなります。したがって、米国式の接合界面の絶縁耐力は、欧州式よりも高くなります。

b) 異なる防水性能。テーパーの角度が大きいほど、接合部のゴム材料の密着度が高まり、防水性能が向上します。そのため、アメリカ式機器の防水性能は、ヨーロッパ式機器よりも若干優れています。

ヨーロッパ式デバイスとアメリカ式デバイスを区別するための4つの原則

国内生産のプラグイン機器の中には、欧米の構造を混在させているメーカーもあり、見分けるのが難しい。以下の3つの基本概念が判断の助けとなるだろう。

a) プラグインデバイスの分岐構造の観点から見ると、並列分岐はアメリカのケーブル分岐ボックスであり、直列分岐はヨーロッパのケーブル分岐ボックスである。

b) 絶縁構造の観点から見ると、ゴム層が3層（内側シールド層、主絶縁層、外側シールド層）の装置はアメリカ式、ゴム層が2層（内側シールド層、主絶縁層）の装置はヨーロッパ式である。2層ゴムの外面に半導電性フィルムをスプレー塗布する方式の装置は、半導電性薄膜が設置時や使用時に摩耗しやすく、接地性能が不安定なため、シールド型とはみなせない。これはヨーロッパ式の装置である。

c) デバイスのマッチングコーン面のテーパーサイズは、判別の基準として使用できません。テーパーサイズは幾何学的なサイズの問題に過ぎず、絶縁耐力と耐浸水能力にしか影響しません。ヨーロッパ製またはアメリカ製の絶縁デバイスに関わらず、マッチングテーパーはアメリカ規格またはドイツ規格に従って設計できるため、アメリカ製テープやアメリカ製テープなど、ヨーロッパ製コーン、ヨーロッパ製コーンとヨーロッパ製コーンの組み合わせ、ヨーロッパ製コーンとアメリカ製コーンの組み合わせといった異なるタイプのデバイスが存在します。