無機絶縁ケーブルの三次元電位・電流分布解析

Three-dimensional electric potential and current distribution analysis of mineral insulated cable


本稿では、前回作成した有限体積法を用いた解析プログラム(自著「有限体積法による三次元電位・電流分布解析」参照)を無機絶縁ケーブルの解析に適用する。 無機絶縁ケーブルとは芯線の周りに無機物の絶縁材を配置し、さらにその外側を金属製の被覆で包んだケーブルである。 ビニールケーブル等とは異なり高温でもその機能を維持し、発火しにくい事から高温高圧下での計装電線等に用いられている。 しかし、かなりの高温環境では絶縁材の抵抗率が低下し、加えて、芯線の抵抗率は上昇する事から電線としての電気的特性がかなり劣化する。 本稿では高温状態におけるケーブル軸方向の芯線電流と芯線間電圧の推移を解析する。

In this report, I applied the numerical analysis program which was developed in my previous task "Three-dimensional electric potential and current distribution analysis with FVM" to Mineral Insulated Cable. Mineral Insulated Cable is an electric cable which is surrounded by mineral insulator and metal sheath. Unlike plastic cables, Mineral Insulated Cable keeps the electrical function, and has high resistance to fire ever in high temperature environment, therefore this cable is used for instrumentation electric wires in the severe environment well. However, at high temperature, the electrical characteristics deteriorate due to resistance decrease of insulating material and resistance increase of core wire. In this report, I analyzed the core wire electric current and the voltage on axial direction of heated Mineral Insulated Cable.


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図1 無機絶縁ケーブルのイメージ
(岡崎製作所のMIケーブルに関するページより引用)
(https://www.okazaki-mfg.com/SpecialProducts/MICable.html)

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