Pametni uređaj za obnovu izolacije niskonaponskih površinskih kabela: Automatizirana efikasna i precizna rješenja

1. Trenutno stanje i problemi

Niskonaponski površinski kabeli često patite od oštećenja izolacije. Urbanizacija i gradnja infrastrukture izlagaju ih složenim okruženjima (gradnja, ekstremne vremenske prilike poput jakih vjetra/kiše koje uzrokuju curenja ili udarce, štete uzrokovane životinjama), što lako dovodi do prekida slojeva izolacije. Dugotrajna upotreba također dovodi do degradacije izolacije zbog starenja, korozije i dugotrajnog izlaganja suncu – na primjer, kabeli u starim naseljima stari i puknu, povećavajući rizik od grešaka.

Postojeće metode obnavljanja (toplotno sušivne cijevi: mjeriti, odabrati, rezati, zagrijavati; izolacijske trake: nagibno saviti žutu voskovitu traku, zatim preklapati crnu traku) su vremenski zahtjevne, trudne i nesigurne. Da bi se to riješilo, ovaj rad razvija pametni uređaj. Prilagođava se različitim specifikacijama kabela, brzo lokira i precizno popravlja oštećenja, ne zahtijeva složeno opremu/specialiste i smanjuje vrijeme održavanja.

2. Opći dizajn

Pametni uređaj za obnavljanje izolacije niskonaponskih površinskih kabela integriše funkcije automatskog otkrivanja, preciznog pozicioniranja i učinkovitog obnavljanja. Sastoji se od modula automatskog otkrivanja, toplinsko-tekućeg modula, modula za inžekciju, mehanizma za podmlađivanje plastičnih čestica, predzaklopne/zaklopne mehanizme, hlađenja modula, višespecifičnih kalupa za kable, modula za kontrolu obnavljanja, bežične daljinske kontrole i izolacijskih materijala.

Tehnički pristupi

• Prijava i obrada slika: Koristi visokorazlučivu tehnologiju za automatsko prikupljanje površinskih oštećenja izolacije površinskih kabela, precizno uhvaćanje manjih oštećenja i pružanje podataka potrebnih za popravke.

• Toplotno-tekuća inžekcija i hlađenje: Istražuje se tehnologija toplotno-tekuće inžekcije i brzog hlađenja kako bi se osiguralo da izolacijski materijali mogu učinkovito i uniformno ispunjavati kalupe i brzo tvrdnuti, formirajući čvrstu sloj izolacije.

• Inteligentni sustav kontrole: Razvijen je sustav za automatiku kontrole procesa obnavljanja, precizno upravljanje predzaklopnim/zaklopnim mehanizmima i stabilno snabdevanje izolacijskim materijalima, osiguravajući kontinuitet i učinkovitost popravki.

• Visokoperformantni izolacijski materijali: Razvijeni su izolacijski materijali s visokom čvrstoćom, jakom lepljivošću, visokom prozirnošću pri lomu i otpornosti na vatru. Ovi materijali mogu prilagoditi ekstremnim okruženjima kao što su visoke i niske temperature i vlaga, osiguravajući primjenjivost i stabilnost uređaja.

3. Elektronički dizajn

Pametni uređaj za obnavljanje izolacije niskonaponskih površinskih kabela integriše module dizanje, zagrijavanje, zaklop, inžekcija, hlađenje i otvaranje kalupa kako bi se postiglo učinkovito obnavljanje površinskih kabela. Elektronički shema pametnog uređaja prikazana je na slici 1

Pritisnite daljinski tipku 1 kako biste aktivirali motor za dizanje, podižeći uređaj do oštećenog kabela. Tijekom uspona, pritisnite tipku 3 za prezagrijavanje materijala za obnavljanje. Kada stignete, pritisnite tipku 5 da zaklopite kalup oko kabela (indikatori pokazuju završetak prezagrijavanja).

Pritisnite tipku 7 za inžekciju prezagrijanog materijala u oštećenje, osiguravajući puno ispunjavanje. Nakon inžekcije, pritisnite tipku 3 za zaustavljanje zagrijavanja (štednja energije za hlađenje). Pritisnite tipku 4 za hlađenje i tvrdnje materijala; kada je gotovo, ponovno pritisnite tipku 4 da isključite hlađenje. Zatim pritisnite tipku 6 da otvorite kalup, resetirajući ga. Na kraju, pritisnite tipku 2 da spustite uređaj natrag. Proces se nadgleda putem mobilne aplikacije za stabilnost i sigurnost.

2. 433 Modul daljinske kontrole

Uređaj koristi 433 modul za daljinsku kontrolu dizanja, zagrijavanja, zaklopa, inžekcije, hlađenja i otvaranja kalupa. Korisnici operiraju putem tipki bez približavanja području obnavljanja, povećavajući sigurnost i jednostavnost.

Sastoji se od predajnika i prijemnika, koji šalju naredbe u obliku radiovala (putem modulacije-demodulacije). Prijemnik dekodira i pokreće akcije. S jakanom otpornošću na smetnje, stabilnim signalima i dugim prijenosom, prikladan je za vanjska/višezračna/složena scenarija.

3. Mehanički dizajn

Kućište koristi visokokvalitetnu nerđajuću čelik SUS304 (otporna na oksidaciju/koroziju/više temperature, visoka čvrstoća) za dugotrajnu stabilnost. Napredna tehnologija kalupa osigurava preciznost; sofisticirana površina dodaje otpornost na otiske prsta i lakše čišćenje. Ergonomski i estetski, lako se operira i održava (fizički proizvod na slici 2).

4 Eksperimenti i testovi
4.1 Test obnavljanja izolacije 10-kvadratnog bakrenog kabela

Za test obnavljanja izolacije 10-kvadratnog bakrenog kabela, koristeći Kalup #1: Tokljivost i lepljivost materijala za obnavljanje izolacije zadovoljavaju zahtjeve. Nakon kompresije, ohladiti 3 minute, zatim demoldirati. U tom trenutku, materijal je polačveno čvrsto. Nastaviti hlađenje još 10 minuta: obnovljeni sloj izolacije je ukupno glatki, ima dovoljnu čvrstoću, a efekt obnavljanja izolacije je vrlo zadovoljavajući. Test obnavljanja izolacije 10-kvadratnog kabela prikazan je na slici 3a.

4.2 Test obnavljanja izolacije 95-kvadratnog bakrenog kabela

Za test obnavljanja izolacije 95-kvadratnog bakrenog kabela, koristeći Kalup #2: Tokljivost i lepljivost materijala za obnavljanje izolacije zadovoljavaju zahtjeve. Nakon kompresije, ohladiti 5 minuta, zatim demoldirati (u tom trenutku, materijal je polačveno čvrsto). Nastaviti hlađenje još 12 minuta: obnovljeni sloj izolacije je ukupno glatki, ima prihvatljivu čvrstoću, a efekt obnavljanja izolacije je vrlo zadovoljavajući. Test obnavljanja izolacije 95-kvadratnog kabela prikazan je na slici 3b.

5 Zaključak

Pametni uređaj za obnavljanje izolacije niskonaponskih površinskih kabela koristi modularni pristup dizajna. Visoko integrira mnoge funkcionalne module kako bi formirao kompletni i učinkovit automatizirani uređaj za obnavljanje. Ne samo što postiže precizno pozicioniranje oštećenja izolacije kabela i automatsko procesiranje dizanja, već također osigurava precizne operacije tijekom procesa obnavljanja putem napredne tehnologije upravljanja motorima.

Pametni uređaj razvijen je softver, omogućujući stvarno vrijeme praćenja cijelog procesa od dizanja, prezagrijavanja materijala, inžekcije i obnavljanja do hlađenja putem mobilne aplikacije. To značajno unapređuje učinkovitost i preciznost obnavljanja. Pametni uređaj povećava sigurnost, garantira kvalitetu obnavljanja izolacije i ima izuzetno širok spektar primjene.