Inteligentna naprava za obnovitev izolacije nizekovoltnih površinskih kabelov: Avtomatizirane učinkovite in natančne rešitve

1. Trenutno stanje in težave

Nizkonapetostne površinske kabelje pogosto trpijo poškodbe izolacije. Urbanizacija in gradnja infrastrukture jih izpostavljajo kompleksnim okoljem (gradnja, obsežni vremenski pojavi, kot so močni vetri in deževji, ki povzročajo podcrtane ali udarne poškodbe, poškodbe zaradi živali), kar lahko zlahka razbije sloje izolacije. Dolgoročna uporaba tudi zastarela izolacijo zaradi stara, korozije in dolgotrajnega sončnega sijanja - na primer, kabelji v starejših skupnostih se starajo in se pocrtevajo, kar poveča tveganje za odpade.

Obstojajoče metode obnove (toplotno skrčljive cevi: merjenje, izbira, rezanje, segrevanje; izolacijski pletivi: nagib - ovitev rumenega voskanega pletiva, nato prekrivanje s črnim pletivom) so časovno zahtevne, delovno intenzivne in nezanesljive. Za reševanje teh težav ta članek razvija pametno napravo. Prilagaja se različnim specifikacijam kabeljev, hitro lokira in natančno popravlja poškodbe, ne potrebuje zapletene opreme/posebnih strokovnjakov in zmanjša čas vzdrževanja.

2. Splošni dizajn

Pametna naprava za obnovitev izolacije nizkonapetostnih površinskih kabeljev združuje funkcije avtomatskega zaznavanja, natančnega lokiranja in učinkovite obnove. Sestoji se iz modula avtomatskega zaznavanja, toplotečnega modula, injekcijskega litjevnega modula, mehanizma za podajanje plastmičnih delcev, predzagonskih/zagonskih mehanizmov, hladilnega modula, litjev za več specifikacij kabeljev, kontrodnega modula za obnovitev, brezžičnega oddaljenega nadzora in izolacijskih materialov.

Tehnične pristope

• Zbiranje in obdelava slik: Uporaba visoko ločljive tehnologije za avtomatsko zbiranje površinskih poškodb izolacije površinskih kabeljev, natančno zajemanje majhnih poškodb in zagotavljanje podatkovne podpore za popravila.

• Toplotno injekcijsko litje in zgornje stvarjenje: Raziskovanje toplotno injekcijskega litja in tehnologije hitrega hladilnega zgornjega stvarjenja, da se zagotovi, da izolacijski materiali učinkovito in enakomerno izpolnjujejo litje in hitro utrdijo, formirajo čvrsto sloje izolacije.

• Inteligentni kontrolni sistem: Razvoj sistema za avtomatsko krmiljenje postopka obnove, natančno delovanje predzagonskih/zagonskih mehanizmov in stabilno oskrbovanje z izolacijskimi materiali, da se zagotovi zveznost in učinkovitost popravil.

• Izolacijski materiali visoke zmogljivosti: Razvoj izolacijskih materialov z visoko trdoto, močno lepljivostjo, visokim proščanjem pri lomu in odpornostjo na vatre. Ti materiali se prilagajajo ekstremnim okoljem, kot so visoke temperature, nizke temperature in vlaga, kar zagotavlja primernost in stabilnost naprave.

3. Elektronski dizajn

Pametna naprava za obnovitev izolacije nizkonapetostnih površinskih kabeljev združuje module za dviganje, segrevanje, zagonsko litje, injekcijsko litje, hladilno litje in odpiranje litja, da doseže učinkovito obnovo površinskih kabeljev. Elektronski shema pametne naprave je prikazana na Sliki 1

Pritisnite oddaljeni ključ 1, da aktivirate motor za dviganje, ki napravo dvigne do poškodovanega kabelja. Med dvigom pritisnite ključ 3, da segrejete material za obnovo. Po prispelu pritisnite ključ 5, da zagojite litje okoli kabelja (indikatorji segreva dokončano).

Pritisnite ključ 7, da vstrmljete segrejeni material v poškodbo, da zagotovite poln izpoln. Po vstrmljanju pritisnite ključ 3, da ustavite segrevanje (za varčevanje energije za hladilno litje). Pritisnite ključ 4, da ohladite in utrdite material; ko je končano, ponovno pritisnite ključ 4, da izklopite hladilno litje. Nato pritisnite ključ 6, da odprete litje in ga resetirate. Nazadnje pritisnite ključ 2, da spustite napravo nazaj. Postopek je spremljan preko mobilne aplikacije za stabilnost in varnost.

2. 433 Modul za oddaljeni nadzor

Naprava uporablja 433 modul za oddaljeni nadzor nad dviganjem, segrevanjem, zagonskim litjem, injekcijskim litjem, hladilnim litjem in odpiranjem litja. Uporabniki operirajo preko ključev, ne da bi se približali obnovitvenemu območju, kar poveča varnost in enostavnost.

Sestavljen je iz oddajnika in sprejemnika, ki pošilja ukaze v obliki radijskih valov (skozi modulacijo-demodulacijo). Sprejemnik dekodira in sproži akcije. Z močno odpornostjo na motnje, stabilnimi signaloma in dolgim prenosom, je primeren za odprto zunanje/visoko nadmorsko višino/kompleksne scenarije.

3. Mehanični dizajn

Ohišje uporablja visokokakovostno nerjavečo jeklo SUS304 (odpornost na oksidacijo/korozijo/visoke temperature, visoka trdota) za dolgoročno stabilnost. Napredna litjevska tehnologija zagotavlja natančnost; rafinirana površina dodaja odpornost na otiske prstov in lažjo čiščenje. Ergonomski in estetski, je lahko upravljiv in vzdrževalsko (fizični izdelek na Sliki 2).

4 Poskusi in testi
4.1 Test obnove izolacije 10-kvadratnega bakrenega kabelja

Za test obnove izolacije 10-kvadratnega bakrenega kabelja, uporabljajoči Litje #1: Tokovitost in lepljivost materiala za obnovo izolacije ustrezata zahtevam. Po kompresijskem litju, ohladi 3 minute, nato odstrani litje. V tem trenutku je material polcelo utrden. Nadaljujte s hladilnim litjem še 10 minut: obnovljena sloje izolacije je splošno gladka, ima zadostno trdoto in učinek obnove izolacije je zelo zadovoljiv. Test obnove izolacije 10-kvadratnega kabelja je prikazan na Sliki 3a.

4.2 Test obnove izolacije 95-kvadratnega bakrenega kabelja

Za test obnove izolacije 95-kvadratnega bakrenega kabelja, uporabljajoči Litje #2: Tokovitost in lepljivost materiala za obnovo izolacije ustrezata zahtevam. Po kompresijskem litju, ohladi 5 minut, nato odstrani litje (material je polcelo utrden v tem trenutku). Nadaljujte s hladilnim litjem še 12 minut: obnovljena sloje izolacije je splošno gladka, ima sprejemljivo trdoto in učinek obnove izolacije je zelo zadovoljiv. Test obnove izolacije 95-kvadratnega kabelja je prikazan na Sliki 3b.

5 Zaključek

Pametna naprava za obnovitev izolacije nizkonapetostnih površinskih kabeljev uporablja modularni pristop k dizajnu. Visoko integrira več funkcionalnih modulov, da oblikuje celovito in učinkovito avtomatizirano napravo za obnovo. Ne samo, da doseže natančno lokiranje poškodb izolacije kabeljev in avtomatsko dvigno, ampak tudi zagotavlja natančne operacije med postopkom obnove preko napredne tehnologije krmiljenja motorjev.

Pametna naprava je razvila programsko opremo, ki omogoča časovno spremljanje celotnega postopka od dviga, segrevanja materiala, injekcijskega litja obnove do hladilnega litja preko mobilne aplikacije. To veliko izboljša učinkovitost in natančnost obnove. Pametna naprava poveča varnost, zagotavlja kakovost obnove izolacije in ima zelo široko uporabno perspektivo.