Інтелектуальний пристрій для відновлення ізоляції низьковольтних підвісних кабелів: Автоматичні, ефективні та точні рішення

1. Поточна ситуація та проблеми

Низьковольтові підвісні кабелі часто постраждають від пошкодження ізоляції. Урбанізація та будівництво інфраструктури викладають їх на складні умови (будівництво, сильні вітри/дощі, які спричиняють подряпини або ударні завдання, пошкодження тваринами), що легко руйнують шари ізоляції. Довгострокова експлуатація також призводить до витривання ізоляції через старіння, корозію та тривале вплив сонячного світла — наприклад, кабелі в старих районів стають більш хрупкими і тріскаються, збільшуючи ризики відмов.

Існуючі методи реставрації (термоусадні трубки: вимірювання, вибір, різання, нагрівання; ізоляційні стрічки: накладання жовтої воскової стрічки, потім перекриття чорною стрічкою) є трудомісткими, вимагають багато часу та недостатньо надійні. Для вирішення цих проблем, ця робота розробляє інтелектуальний пристрій. Він адаптується до різних специфікацій кабелів, швидко знаходить та точно ремонтує пошкодження, не потребує складного обладнання або спеціалістів, та скорочує час обслуговування.

2. Загальний дизайн

Інтелектуальний пристрій для реставрації ізоляції низьковольтових підвісних кабелів інтегрує функції автоматичного виявлення, точного позиціонування та ефективного ремонту. Він складається з модуля автоматичного виявлення, модуля термоплавлення, модуля лінійного формування, механізму підачі пластикових частинок, механізмів переднього захоплення/захоплення, модуля охолодження, форм для кабелів різних специфікацій, модуля керування реставрацією, бездротового дистанційного управління та матеріалів для ізоляції.

Технічні підходи

• Збор та обробка зображень: Використання технологій високої роздільної здатності для автоматичного збору поверхневих пошкоджень ізоляції підвісних кабелів, точне вловлювання малих пошкоджень та надання даних для ремонту.

• Лінійне формування та затверджування: Дослідження технологій лінійного формування та швидкого охолодження для забезпечення того, що матеріали для ізоляції можуть ефективно та рівномірно заповнювати форми та швидко затверджуватися, формуючи міцний шар ізоляції.

• Інтелектуальна система керування: Розробка системи для автоматичного керування процесом реставрації, точного управління механізмами переднього захоплення/захоплення та стабільного забезпечення матеріалів для ізоляції, що гарантує неперервність та ефективність ремонту.

• Високопродуктивні матеріали для ізоляції: Розробка матеріалів для ізоляції з високою міцністю, сильним прилипанням, високою розтягністю при розриві та здатністю до запобігання розповсюдження вогню. Ці матеріали можуть адаптуватися до екстремальних умов, таких як високі температури, низькі температури та вологість, забезпечуючи придатність та стабільність пристрою.

3. Електронний дизайн

Інтелектуальний пристрій для реставрації ізоляції низьковольтових підвісних кабелів інтегрує модулі підйому, нагрівання, захоплення форм, лінійного формування, охолодження та відкриття форм для досягнення ефективного ремонту підвісних кабелів. Електронна схема інтелектуального пристрою показана на рисунку 1

Натисніть кнопку дистанційного управління 1, щоб активувати двигун підйому, піднімаючи пристрій до пошкодженого кабелю. Під час підйому натисніть кнопку 3, щоб попередньо нагріти матеріал для реставрації. По досягненні місця, натисніть кнопку 5, щоб захопити форму навколо кабелю (підсвічування світлодіодів підтверджує завершення попереднього нагріву).

Натисніть кнопку 7, щоб ввести попередньо нагрітий матеріал у пошкодження, забезпечуючи повне заповнення. Після введення натисніть кнопку 3, щоб зупинити нагрів (збереження енергії для охолодження). Натисніть кнопку 4, щоб охолонити та затвердити матеріал; коли це буде зроблено, натисніть кнопку 4 знову, щоб вимкнути охолодження. Потім натисніть кнопку 6, щоб відкрити форму та повернути її. Нарешті, натисніть кнопку 2, щоб опустити пристрій назад. Процес контролюється через мобільний додаток для забезпечення стабільності та безпеки.

2. Модуль дистанційного управління 433

Пристрій використовує модуль 433 для дистанційного управління підйому, нагрівання, захоплення, введення, охолодження та відкриття форм. Користувачі можуть керувати через клавіші, не підходячи до зони реставрації, що підвищує безпеку та простоту.

Складається з передавача та приймача, він надсилає команди у вигляді радіовипромінювання (через модуляцію-демодуляцію). Приймач декодує та запускає дії. Зі стійкістю до інтерференції, стабільними сигналами та довгою дальністю передачі, він підходить для зовнішніх, висотних та складних сценаріїв.

3. Механічний дизайн

Корпус використовує високоякісну нержавіючу сталь SUS304 (застосовна до окислення, корозії, високих температур, високої міцності) для довгострокової стабільності. Передові технології формування забезпечують точність; відфінішована поверхня додає стійкість до слідів пальців та легкість очищення. Ергономічний та естетичний, він простий у використанні та обслуговуванні (матеріальний продукт на рисунку 2).

4. Експерименти та тестування
4.1 Тест реставрації ізоляції медного кабелю 10 кв. мм

Для тесту реставрації ізоляції медного кабелю 10 кв. мм, використовуючи форму №1: Плинність та прилипання матеріалу для реставрації ізоляції відповідають вимогам. Після формування під тиском, охолодити на 3 хвилини, потім відкрити форму. На цьому етапі матеріал є напівзатвердженим. Продовжити охолодження на 10 хвилин: відновлений шар ізоляції загалом гладкий, має достатню міцність, і ефект реставрації дуже задовільний. Тест реставрації ізоляції 10 кв. мм показаний на рисунку 3a.

4.2 Тест реставрації ізоляції медного кабелю 95 кв. мм

Для тесту реставрації ізоляції медного кабелю 95 кв. мм, використовуючи форму №2: Плинність та прилипання матеріалу для реставрації ізоляції відповідають вимогам. Після формування під тиском, охолодити на 5 хвилин, потім відкрити форму (матеріал є напівзатвердженим на цьому етапі). Продовжити охолодження на 12 хвилин: відновлений шар ізоляції загалом гладкий, має прийнятну міцність, і ефект реставрації дуже задовільний. Тест реставрації ізоляції 95 кв. мм показаний на рисунку 3b.

5. Висновок

Інтелектуальний пристрій для реставрації ізоляції низьковольтових підвісних кабелів використовує модульний підхід до дизайну. Він високо інтегрує багато функціональних модулів, формуючи повний та ефективний автоматичний пристрій для реставрації. Він не тільки досягає точного позиціонування пошкоджень ізоляції кабелів та автоматичного підйому, але й забезпечує точні операції під час процесу реставрації за допомогою передових технологій керування двигунами.

Інтелектуальний пристрій розробив програмне забезпечення, що дозволяє реального часу контролю всього процесу від підйому, попереднього нагріву матеріалу, лінійного формування реставрації до охолодження через мобільний додаток. Це значно підвищує ефективність та точність реставрації. Інтелектуальний пристрій підвищує безпеку, гарантує якість реставрації ізоляції, та має дуже широкі перспективи застосування.