Dispositivo Intelixente para a Restauración do Aislamento de Cables Aéreos de Baixa Tensión Solucións Automáticas Eficientes e Precisas

1. Situación actual e problemas

Os cables aéreos de baixa tensión sufriron frecuentemente danos na súa isolación. A urbanización e a construción de infraestruturas os expón a entornos complexos (construción, condicións meteorolóxicas severas como fortes ventos/lluvias que causan arañazos ou impactos, danos provocados por animais), rompendo facilmente as capas de isolación. A operación a longo prazo tamén degrada a isolación debido ao envellecemento, corrosión e exposición prolongada á luz solar, por exemplo, os cables en comunidades antigas envejecen e fíxanse rachas, aumentando o risco de fallos.

Os métodos de restauración existentes (tubos termocontraíbles: medir, seleccionar, cortar, calentar; cintas aislantes: envolver con cinta amarela de cera inclinada e logo superponer cinta negra) son laboriosos, intensivos en man de obra e non son totalmente fiables. Para resolver estes problemas, este documento desenvolve un dispositivo inteligente. Adáptase a diferentes especificacións de cable, localiza rapidamente e repara con precisión os danos, non require equipamento complexo/especialistas e reduce o tempo de mantemento.

2. Diseño xeral

O dispositivo inteligente para a restauración da isolación dos cables aéreos de baixa tensión integra funcións de detección automática, posicionamento preciso e restauración eficiente. Compónse dun módulo de detección automática, un módulo de fusión a calor, un módulo de inxección, un mecanismo de alimentación de partículas plásticas, mecanismos de preaperto/aperto, un módulo de refrigeración, moldes de cable de múltiples especificacións, un módulo de control de restauración, un control remoto inalámbrico e materiais aislantes.

Enfoques técnicos

• Adquisición e procesamento de imaxes: Utilizar tecnoloxía de alta resolución para recopilar automaticamente danos na superficie da isolación dos cables aéreos, capturar con precisión danos menores e proporcionar datos para as reparacións.

• Inxección de fusión a calor e curado: Investigar tecnoloxías de inxección de fusión a calor e curado rápido por refrigeración para asegurar que os materiais aislantes poidan llenar eficientemente e uniformemente os moldes e solidificarse rapidamente, formando unha capa de isolación robusta.

• Sistema de control inteligente: Desenvolver un sistema para controlar automaticamente o proceso de restauración, operar con precisión os mecanismos de preaperto/aperto e suministrar establemente os materiais aislantes, asegurando a continuidade e eficiencia das reparacións.

• Materiais aislantes de alto rendemento: Desenvolver materiais aislantes con alta resistencia, forte adhesión, alta elongación no punto de rotura e retardante de chamas. Estes materiais poden adaptarse a entornos extremos como altas temperaturas, bajas temperaturas e humidade, asegurando a aplicabilidade e estabilidade do dispositivo.

3. Diseño electrónico

O dispositivo inteligente para a restauración da isolación dos cables aéreos de baixa tensión integra módulos de elevación, calentamento, aperto de moldes, inxección, refrigeración e abertura de moldes para lograr unha restauración eficiente dos cables aéreos. O esquema electrónico do dispositivo inteligente está mostrado na Figura 1

Preme a tecla remota 1 para activar o motor de elevación, levantando o dispositivo ata o cable danado. Durante a subida, preme a tecla 3 para precalentar o material de restauración. Ao chegar, preme a tecla 5 para apertar o molde ao redor do cable (as luces indicadoras señalan a finalización do precalentamento).

Preme a tecla 7 para inxectar o material precalentado no dano, asegurando unha completa recheo. Despois da inxección, preme a tecla 3 para detener o calentamento (ahorrando enerxía para a refrigeración). Preme a tecla 4 para refrigerar e solidificar o material; unha vez feito, preme a tecla 4 de novo para apagar a refrigeración. Logo preme a tecla 6 para abrir o molde, reiniciándoo. Finalmente, preme a tecla 2 para bajar o dispositivo de volta. O proceso é monitorizado mediante unha aplicación móbil para garantir a estabilidade e seguridade.

2. Módulo de control remoto 433

O dispositivo utiliza un módulo 433 para o control remoto da elevación, calentamento, aperto, inxección, refrigeración e apertura de moldes. Os usuarios operan mediante teclas sen aproximar-se á área de restauración, aumentando a seguridade e simplicidade.

Compónse dun emisor e un receptor, que envían comandos como ondas de radio (mediante modulación-desmodulación). O receptor decodifica e dispara as accións. Con forte antinterferencia, sinais estables e larga transmisión, é adecuado para escenarios exteriores/alta altitude/complexos.

3. Diseño mecánico

A carcasa utiliza acero inoxidable SUS304 de alta calidade (resistente a oxidación/corrosión/altas temperaturas, alta resistencia) para estabilidade a longo prazo. A tecnoloxía avanzada de moldes asegura precisión; unha superficie refinada engade resistencia a huellas dactilares e facilidade de limpeza. Ergonómico e estético, é fácil de operar/mantener (producto físico na Figura 2).

4 Experimentos e probas
4.1 Proba de restauración da isolación do cable de cobre de 10 mm²

Para a proba de restauración da isolación do cable de cobre de 10 mm², utilizando el Molde #1: A fluidez e adhesividade do material de restauración da isolación cumpriron os requisitos. Despois do moldado por compresión, refrixérase durante 3 minutos, e desmoldea. Nese momento, o material está semicurado. Continúa o refrixe durante 10 minutos: a capa de isolación restaurada é lisa en xeral, ten suficiente dureza e o efecto de restauración da isolación é moi satisfactorio. A proba de restauración de 10 mm² está mostrada na Figura 3a.

4.2 Proba de restauración da isolación do cable de cobre de 95 mm²

Para a proba de restauración da isolación do cable de cobre de 95 mm², utilizando el Molde #2: A fluidez e adhesividade do material de restauración da isolación cumpriron os requisitos. Despois do moldado por compresión, refrixérase durante 5 minutos, e desmoldea (o material está semicurado nese momento). Continúa o refrixe durante 12 minutos: a capa de isolación restaurada é lisa en xeral, ten dureza aceptable e o efecto de restauración da isolación é moi satisfactorio. A proba de restauración de 95 mm² está mostrada na Figura 3b.

5 Conclusión

O dispositivo inteligente para a restauración da isolación dos cables aéreos de baixa tensión adopta un enfoque de deseño modular. Integra de forma altamente eficiente múltiples módulos funcionais para formar un dispositivo de restauración automatizado completo e eficiente. Non só logra un posicionamento preciso dos danos na isolación do cable e un procesado de elevación automático, senón que tamén asegura operacións precisas durante o proceso de restauración mediante tecnoloxía avanzada de control de motores.

O dispositivo inteligente desenvolveu un software que permite o seguimento en tempo real de todo o proceso, desde a elevación, o precalentamento do material, a restauración por inxección até a refrigeración, a través dunha aplicación móbil. Isto mellora enormemente a eficiencia e precisión da restauración. O dispositivo inteligente aumenta a seguridade, garante a calidade da restauración da isolación e ten un amplísimo potencial de aplicación.