Λύση Επιλογής Υλικών και Σχέδιο Βελτιστοποίησης Δομής

​I. Φόντο​
Οι ηλεκτρικοί καμπέλοι, ως βασικό μέσο μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας και σημάτων, έχουν απόδοση που επηρεάζει άμεσα την αποτελεσματικότητα του συστήματος, την λειτουργική ασφάλεια και τη μακροχρόνια σταθερότητα. Σε περίπλοκες συνθήκες λειτουργίας, προβλήματα όπως η ανεπαρκής ηλεκτρική ικανότητα των υλικών διαξόδου, η γήρανση/αποτυχία των επιμηκυντικών στρωμάτων ή η αδύναμη μηχανική προστασία μπορούν εύκολα να οδηγήσουν σε αύξηση των απωλειών ενέργειας, αυξημένο κίνδυνο σύντομης σύνδεσης και ακόμη και πυρικούς κινδύνους. Έτσι, η επιστημονική επιλογή υλικών και η βελτιστοποίηση της δομής για την ενίσχυση της συνολικής απόδοσης των καμπελών είναι κρίσιμη για την εγγύηση της αξιόπιστης λειτουργίας των συστημάτων ηλεκτρισμού και επικοινωνίας.

​II. Λύση​
​1. Βελτιστοποίηση του υλικού διαξόδου: Ισορροπία μεταξύ ηλεκτρικής διεγερσιμότητας και οικονομικότητας​

• ​Βασική Στρατηγική:​​ Δίνετε προτεραιότητα στη χρήση υψηλής καθαρότητας ανεξόξυδου χαλκού (OFC). Η διεγερσιμότητά του υπερβαίνει τα 58 MS/m, πολύ περισσότερο από τον αλουμίνιο (περίπου 35 MS/m), μειώνοντας σημαντικά τις απώλειες θερμότητας Joule (I²R) κατά τη μετάδοση και βελτιώνοντας την ενεργειακή απόδοση.
• ​Κατάτμηση Σεναρίων:​​
• ​Μεσαίες/Προσωπικές Αποστάσεις & Υψηλή Ροή Ρεύματος:​​ Επιμένετε στους χαλκούς διαξόδου. Η σχεδίαση της επιφάνειας τομής πρέπει να συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις ροής (π.χ., καμπέλοι ενέργειας ≥70mm²), εξασφαλίζοντας χαμηλή αντίσταση και χαμηλή παραγωγή θερμότητας.
• ​Μακρινή Μεταφορά Κατ' Αέρα:​​ Επιλέξτε συμπαγή αλουμίνιο (AA-8000 σειρά). Για ισοδύναμη ροή, είναι περίπου 50% ελαφρύτερο από τον χαλκό, μειώνοντας σημαντικά το φορτίο των πύργων και το κόστος εγκατάστασης. Σημείωση: Οι σημεία σύνδεσης των αλουμινίων χρειάζονται ειδική μεταχείριση (πάστα αντιοξειδωτική, βολτικά βολτσιδία) για να αποφευχθεί η κακή επαφή και η παραγωγή θερμότητας.
• ​Νεοφυή Λύση:​​ Για ευαίσθητες στο κόστος εφαρμογές που απαιτούν μείωση βάρους (π.χ., συνδέσμοι καμπέλων νέων ενεργειακών οχημάτων), μπορείτε να επιλέξετε χαλκούς διαξόδου με επικάλυψη αλουμινίου (CCA), διατηρώντας υψηλή επιφανειακή διεγερσιμότητα ενώ μειώνεται το βάρος κατά περίπου 30%.

​2. Ενίσχυση του Επιμηκυντικού Στρώματος: Ενίσχυση της Αντοχής σε Ύψη Θερμοκρασίας και Διάρκειας​

• ​Προτιμώμενο Υλικό:​​ Πολυαιθυλενη (XLPE). Τα βασικά πλεονεκτήματά του περιλαμβάνουν:
• ​Θερμική Απόδοση:​​ Συνεχής λειτουργία θερμοκρασίας 90°C (30°C υψηλότερη από το πρότυπο PE), αντοχή σε σύντομη σύνδεση 250°C, μειώνοντας σημαντικά τη θερμική γήρανση.
• ​Ηλεκτρικά Χαρακτηριστικά:​​ Ομοιόμορφη ρευστικότητα > 10¹⁴ Ω·cm, ηλεκτρική απώλεια συχνότητας < 0.001, εξασφαλίζοντας την εγγύηση της επιμηκυντικής αξιοπιστίας σε υψηλότενση περιβάλλοντα (π.χ., καμπέλοι ενέργειας 35kV).
• ​Μηχανική Ισχύ:​​ Η δομή XLPE ενισχύει την αντοχή σε διατμητική αντίσταση και παρέχει εξαιρετική αντοχή σε περιβαλλοντική στρεσ κατά της διαστροφής (ESCR).
• ​Απάντηση σε Ειδικές Συνθήκες:​​
• ​Μεταφορά Σημάτων Υψηλής Συχνότητας:​​ Χρησιμοποιήστε επιμηκυντικό PE με φυσική/χημική αεροπλαστική επεξεργασία για να μειώσετε την ηλεκτρική σταθερά (εr≈1.4), μειώνοντας την απώλεια σημάτων.
• ​Εξωτικά Θερμοκρασιακά Περιβάλλοντα:​​ Χρησιμοποιήστε επιμηκυντικό ιωδικό πλαστικό (π.χ., ETFE), με λειτουργία θερμοκρασίας μέχρι 150°C.

​3. Βελτιστοποίηση Σχεδίασης Δομής: Μηχανική Προστασία και Ενίσχυση Ασφάλειας​

• ​Σύστημα Στρωματοποιημένης Προστασίας:​​
• ​Στρώμα Πληρόμενο:​​ Πληρώστε τις κενές μεταξύ των πλεγμάτων διαξόδου με νήματα προστασίας από νερό (υπεραπορροφητικό πολυακρυλικό υφαντικό) ή συνθέτες προστασίας από νερό για την επίτευξη μακρογιαίας προστασίας από νερό (σύμφωνα με το IEC 60502). Για πολυκαρδιακούς καμπέλους, χρησιμοποιήστε κανάτι πολυπροπυλενίου για την εγγύηση της κυκλικής ακεραιότητας.
• ​Εσωτερική Περιβάλλουσα:​​ Επιλέξτε Πολυαιθυλενη υψηλής πυκνότητας (HDPE) ή Θερμοπλαστικό Πολιουρεθάνιο (TPU) για παραχώρηση μετατομεακής αντοχής στο νερό και αντοχής σε κατακόρυφη συμπίεση (αντοχή σε συμπίεση ≥2000N/100mm).
• ​Πανοπλία (Προαιρετική):​​
• Σε περιβάλλοντα με βαριά μηχανική στρεσ (π.χ., άμεση θάψη): Χρησιμοποιήστε πανοπλία από γαλανισμένο χάλυβα (πάχος ≥ 0.2mm).
• Απαιτούμενη αντοχή σε τροχιλία (π.χ., καμπέλοι ορυχείων): Χρησιμοποιήστε πανοπλία από λεπτά χαλυβάνια.
• ​Εξωτερική Περιβάλλουσα:​​
• ​Βασική Προστασία:​​ Πολυβινυλοκλωριούχο (PVC), κατάλληλο για καλή αντοχή σε καιρικές συνθήκες (λειτουργία θερμοκρασίας: -20°C ~ 70°C).
• ​Ενισχυμένη Ασφάλεια:​​ Σύνθετο μεχριανό χωρίς άλωση (LSZH), δείκτης οξυγόνου ≥32, πυκνότητα καπνού Dₛ ≤60 (σύμφωνα με GB/T 19666), μειώνοντας σημαντικά την εκπομπή τοξικών αερίων (HCl <5mg/g) και τον κίνδυνο οπτικής αποστροφής κατά τη διάρκεια πυρκαγιών.
• ​Αντοχή σε Τριβή:​​ Νάϊλον 12 περιβάλλουσα, δυναμική Rockwell R120, κατάλληλη για δυναμικές πτώσεις όπως οι καμπέλοι ρομποτικών αγωγών.
• ​Σχεδιασμός Ηλεκτρομαγνητικής Συμβατότητας (EMC):​​ Προσθέστε έναν πανοπλισμό από χαλκό (κάλυψη ≥85%) για καμπέλους μεσαίας/υψηλής τάσης. Για καμπέλους μεταβλητής συχνότητας (VFD), χρησιμοποιήστε διπλή προστασία από αλουμίνιο-πολυεστέρας ταινία + πανοπλισμό από χαλκό με βαμμένη τετάνιο, για την καταστολή υψηλοσυχνής παρεμβολής (≥60dB απόσβεση στο διάστημα 30MHz~1GHz).

​III. Σύνοψη Αξίας Του Σχεδίου​
Μέσω της επιλογής του διαξόδου βάσει του σεναρίου (χαλκός/αλουμίνιο), επιτεύχθηκε δυναμική ισορροπία μεταξύ αποδοτικότητας διεγερσιμότητας και κόστους. Το επιμηκυντικό XLPE εξασφαλίζει ηλεκτρική σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες. Η πολυστρωτή συνδυασμένη δομή (Πληρόμενο + Περιβάλλουσα + Προαιρετική Πανοπλία) δημιουργεί μηχανικά και πυρικά εμπόδια. Αυτό το σχέδιο μειώνει τις απώλειες μεταφοράς καμπέλων κατά 15%~20% (Χαλκός vs. Αλουμίνιο), επεκτείνει τη διάρκεια ζωής πέρα από 30 χρόνια (XLPE vs. PVC), και μειώνει τον κίνδυνο πυρκαγιών κατά 70% (LSZH vs. PVC) μέσω της περιβάλλουσας αντιπυρικής, πληρούντας συνολικά τις βασικές απαιτήσεις αποδοτικότητας, ασφάλειας και σταθερότητας.