Умно устройство за възстановяване на изолацията на нисковолтови въздушни кабели: Автоматизирани ефективни и точни решения
1. Съществуващо състояние и проблеми
Нисковолтовите въздушни кабели често страдат от повреди на изолацията. Урбанизацията и строителството на инфраструктури ги излагат на сложни условия (строителство, силни ветрове/дъждове, причиняващи царапини или удари, повреди от животни), които лесно разрушават изолационните слоеве. Дългосрочната експлоатация също влошава изолацията поради стареене, корозия и продължително действие на слънце – например, кабелите в старите общности стареят и пукат, увеличавайки риска от отказ.
Съществуващите методи за възстановяване (теплови тръби: измерване, избор, изрязване, нагряване; изолационни ленти: наклонено обвиване с жълта восъчна лента, след това наслаяване с черна лента) са времепоглъщащи, трудоемки и несигурни. За решаване на тези проблеми, тази работа развива интелигентно устройство. То се адаптира към различни спецификации на кабели, бързо локализира и точно поправя повредите, не изисква сложни устройства/специалисти и намалява времето за поддръжка.
2. Обща концепция
Интелигентното устройство за възстановяване на изолацията на нисковолтовите въздушни кабели интегрира функции за автоматично детектиране, точна локализация и ефективно възстановяване. То се състои от модул за автоматично детектиране, модул за топлинно пресичане, модул за инжекционно формоване, механизъм за подаване на пластмасови частици, предварителни зажимащи/зажимащи механизми, модул за охлаждане, форми за кабели с много спецификации, модул за контрол на възстановяването, безжичен дистанционен контрол и изолационни материали.
Технически подходи
3. Електронен проект
Интелигентното устройство за възстановяване на изолацията на нисковолтовите въздушни кабели интегрира модули за издигане, нагряване, зажимане на форми, инжекционно формоване, охлаждане и отваряне на форми, за да постигне ефективно възстановяване на въздушните кабели. Електронната схема на интелигентното устройство е показана на Фигура 1
Натиснете дистанционния ключ 1, за да активирате мотора за издигане, издигайки устройството до повредения кабел. По време на издигането, натиснете ключ 3, за да предварително нагреете материал за възстановяване. При достигане, натиснете ключ 5, за да зажмете формата около кабела (индикаторни лампи показват завършването на предварителното нагряване).
Натиснете ключ 7, за да инжектирате предварително нагретия материал в повредата, гарантирайки пълно запълване. След инжектирането, натиснете ключ 3, за да спрете нагряването (спестяване на енергия за охлаждане). Натиснете ключ 4, за да охладите и затвърдите материала; след завършването, натиснете отново ключ 4, за да изключите охлаждането. След това натиснете ключ 6, за да отворите формата и да я възстановите. Накрая, натиснете ключ 2, за да свалите устройството обратно. Процесът се мониторира чрез мобилно приложение за стабилност и безопасност.
2. Модул за дистанционно управление 433
Устройството използва модул 433 за дистанционно управление на издигане, нагряване, зажимане, инжектиране, охлаждане и отваряне на форми. Потребителите управляват чрез клавиши, без да се приближават до областта на възстановяване, което повишава безопасността и простотата.
Състои се от предавател и приемник, изпраща команди чрез радиовълни (чрез модулация-демодулация). Приемникът декодира и активира действията. Със силна устойчивост към помрачавания, стабилни сигнали и дълго разпространение, то е подходящо за открито/високо/сложни сценарии.
3. Механичен проект
Корпусът използва висококачествена неръжеща се стомана SUS304 (устойчива на оксидация, корозия, високи температури, висока прочност) за дългосрочна стабилност. Прогресивна технология за форми осигурява прецизност; финишна повърхност добавя устойчивост към отпечатъци и лесна почистване. Ергономичен и естетичен, той е лесен за управление и поддръжка (физически продукт на Фигура 2).
4 Експерименти и тестове
4.1 Тест за възстановяване на изолацията на меден кабел 10 мм²
За теста за възстановяване на изолацията на меден кабел 10 мм², използвайки форма №1: Течността и адгезията на материала за възстановяване на изолацията отговарят на изискванията. След компресионно формоване, охладете за 3 минути, след това демонтирайте. В този момент, материалът е полу-затвърдел. Продължете охлаждането за 10 минути: възстановената изолационна плоскост е гладка, има достатъчна твърдост и ефектът от възстановяването на изолацията е много удовлетворителен. Тестът за възстановяване на изолацията 10 мм² е показан на Фигура 3a.
4.2 Тест за възстановяване на изолацията на меден кабел 95 мм²
За теста за възстановяване на изолацията на меден кабел 95 мм², използвайки форма №2: Течността и адгезията на материала за възстановяване на изолацията отговарят на изискванията. След компресионно формоване, охладете за 5 минути, след това демонтирайте (материалът е полу-затвърдел в този момент). Продължете охлаждането за 12 минути: възстановената изолационна плоскост е гладка, има приемлива твърдост и ефектът от възстановяването на изолацията е много удовлетворителен. Тестът за възстановяване на изолацията 95 мм² е показан на Фигура 3b.
5 Заключение
Интелигентното устройство за възстановяване на изолацията на нисковолтовите въздушни кабели използва модуларен дизайн. То интегрира множество функционални модули, за да създаде пълен и ефективен автоматизиран апарат за възстановяване. То не само постига точна локализация на повредите в изолацията на кабелите и автоматично издигане, но и осигурява точни операции по време на възстановяването чрез напреднали технологии за управление на мотори.
Интелигентното устройство е разработило софтуер, позволяващ реално време наблюдение на целия процес от издигане, предварително нагряване на материала, инжекционно формоване и охлаждане чрез мобилно приложение. Това значително подобрява ефективността и прецизността на възстановяването. Интелигентното устройство повишава безопасността, гарантира качеството на възстановяването на изолацията и има изключително широки приложения.
