შესაძლებელი მასალების რჩევა და სტრუქტურის օპტიმიზაციის სქემა

​I. კონტექსტი​
ელექტრო კაბელები, როგორც ძირითადი მედიუმი ელექტრო ენერგიის და სიგნალების გადაცემისთვის, მათი პერფორმანსი ダイレクトに影響を与えます。システムの効率、動作の安全性、長期的な安定性に直接影響を与えます。複雑な動作条件下で、導体材料の電気的特性が不足している、絶縁層の老化/故障、または機械保護が弱いなどの問題は、エネルギー損失の増加、短絡リスクの高まり、さらには火災の危険性を引き起こしやすいです。したがって、科学的に材料を選択し、構造を最適化して全体的なケーブル性能を向上させることは、電力および通信システムの信頼性のある動作を確保する上で重要です。

​II. გამოსავალი​
​1. კონდუქტორის მასალის ოპტიმიზაცია: პროვოდირების და ეკონომიკის ბალანსირება​

• ​ძირითადი სტრატეგია:​​ პირველი პრიორიტეტი უნდა ჰქონდეს მაღალი წინადადების უჟანგველი თხელი (OFC) გამოყენება. მისი პროვოდირება 58 MS/m-ზე აღემატება, შესაბამისად ალუმინის (დაახლოებით 35 MS/m) მას შეერთებულ შემთხვევაში, რაც შესაბამისად შემცირებს ტრანსპორტირების დროს ჯოულის გათბობის დაკარგვებს (I²R დაკარგვებს) და განაახლებს ენერგიის ეფექტურობას.
• ​სცენარის სეგმენტირება:​​
• ​საშუალო/მოკლე დისტანცია და მაღალი დენის აპლიკაციები:​​ დაირჩეთ თხელი კონდუქტორები. სექციის ფართობის დიზაინი უნდა დაართოს ამპერის მოთხოვნებს (მაგ., ელექტრო კაბელები ≥70mm²), რაც დაურღვეველი იმპედანსის და დაბალი თბოს შექმნას.
• ​დიდი დისტანციის საჰაერო ტრანსპორტი:​​ აირჩიეთ პროვოდირების ალუმინის სპირტი (AA-8000 სერია). ეკვივალენტური ამპერის შემთხვევაში, ის თხელზე დაახლოებით 50%-ით ნაკლებია, რაც დასახურების ტვირთებს და ინსტალაციის ხარჯებს დაურღვევს. შენიშვნა: ალუმინის კონდუქტორების შესაბამის ქვედა წერტილებისთვის სპეციალური დამუშავება (ანტიოქსიდანტური პასტა, ტორკული ბოლტები) აუცილებელია უკარგად კონტაქტის და თბოს შექმნის პრევენციისთვის.
• ​ინოვაციური გამოსავალი:​​ კოსტების მიმართულების და წონის შემცირების მოთხოვნების შემთხვევაში (მაგ., ახალი ენერგიის ტრანსპორტის კაბელები), შესაძლებელია ალუმინის დათხელი კონდუქტორების (CCA) გამოყენება, რომელიც შეინახავს მაღალი ზედაპირული პროვოდირებას და შემცირებს წონას დაახლოებით 30%-ით.

​2. იზოლაციის შრიფტის გაძლიერება: მაღალი ტემპერატურის მოთხოვნების და დონერობის გაძლიერება​

• ​პრეფერენციული მასალა:​​ კროს-ლინკური პოლიეთილენი (XLPE). მისი მთავარი უპირატესობები შედგება:
• ​ტერმინალური პერფორმანსი:​​ უწყვეტი ტრაბელის ტემპერატურა მიდის 90°C (სტანდარტული PE-ს შედარებით 30°C-ით მეტი), მოკლე დროს შესაძლებელია 250°C, რაც ნაკლებად ხდის ტერმინალურ ახალდებას.
• ​დიელექტრიკული პროპერტიები:​​ მოცულობის რეზისტივობა > 10¹⁴ Ω·cm, სამუშაო ხარისხის დიელექტრიკული დაკარგვა < 0.001, რაც უზრუნველყოფს იზოლაციის დამალების ნადერის დარგების დროს (მაგ., 35kV ელექტრო კაბელები).
• ​მექანიკური ძალა:​​ კროს-ლინკური სტრუქტურა გაძლიერებს დაჭრის დაურღვევებს და აძლიერებს გარემოს სტრესის კრექსის დაურღვევებს (ESCR).
• ​სპეციალური პირობების პასუხი:​​
• ​მაღალი სიხშირის სიგნალების ტრანსპორტი:​​ გამოიყენეთ ფიზიკურად/ქიმიურად ფუხებული PE იზოლაცია დიელექტრიკული მუდმივი (εr≈1.4) შემცირებით, რაც შემცირებს სიგნალების დაკარგვებს.
• ​ექსტრემალური ტემპერატურის გარემოებები:​​ გამოიყენეთ მაღალი ტემპერატურის მოთხოვნების ფლუოროპლასტიკური იზოლაცია (მაგ., ETFE), რომელიც შესაძლებელია 150°C-მდე ტრაბელი.

​3. სტრუქტურის დიზაინის ოპტიმიზაცია: მექანიკური დაცვა და უსაფრთხოების გაძლიერება​

• ​რეგულარული დაცვის სისტემა:​​
• ​ფილირება:​​ სტრიქონის კონდუქტორების შემცირების შემთხვევაში გამოიყენეთ წყალის დაურღვევა (უზრუნველყოფს იეკ 60502-ის შესაბამისად). მრავალი კორეს კაბელებისთვის გამოიყენეთ პოლიპროპილენის ფილირების ჯიბი რათა უზრუნველყოს წრიული ინტეგრაცია.
• ​შიდა შრიფტი:​​ აირჩიეთ მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენი (HDPE) ან ტერმოპლასტიკური პოლიურეთანი (TPU) რადიალური წყალის დაურღვევის და ლატერალური დაჭერის დაურღვევის გაძლიერებისთვის (დაჭერის დაურღვევა ≥2000N/100mm).
• ​ბრინჯვალი (ოპციური):​​
• დიდი მექანიკური ტვირთის გარემოებები (მაგ., დირექტული დაკეტილი): გამოიყენეთ ცინკის სტალის ტეიპის ბრინჯვალი (სიმკვრივე ≥ 0.2mm).
• ტრანსპორტის დროს ტრანსფორმაციის მოთხოვნები (მაგ., მაღართის კაბელები): გამოიყენეთ ფინი სტალის ბრინჯვალი.
• ​გარე შრიფტი:​​
• ​ბაზისური დაცვა:​​ პოლივინილქლორიდი (PVC), ეფექტური და კარგი ატმოსფერული დაურღვევა (-20°C ~ 70°C ტრაბელი).
• ​დამატებითი უსაფრთხოება:​​ დაბალი ხანდახანის ნულოვანი 卣素化合物（LSZH），氧指数≥32，烟密度Ds≤60（符合GB/T 19666），显著减少有毒气体排放（HCl<5mg/g）和火灾期间的视觉障碍风险。
• ​耐磨性：​​ 尼龙12护套，洛氏硬度R120，适用于机器人拖链电缆等动态弯曲应用。
• ​电磁兼容性（EMC）设计：​​ 为中高压电缆添加铜线屏蔽层（覆盖率≥85%）。对于变频驱动（VFD）电缆，使用铝-聚酯复合带+镀锡铜编织双屏蔽，以抑制高频干扰（在30MHz~1GHz频段内衰减≥60dB）。

​III. 方案价值总结​
通过特定场景下的导体选择（铜/铝），实现了导电效率与成本之间的动态平衡。交联聚乙烯绝缘确保了高温环境下的介电稳定性。多层复合结构（填充层+护套+可选铠装）构建了机械和防火屏障。该方案通过铜与铝相比减少了15%~20%的电缆传输损耗，通过交联聚乙烯与聚氯乙烯相比延长了超过30年的使用寿命，并通过阻燃护套将火灾风险降低了70%（LSZH与PVC相比），全面满足了效率、安全性和稳定性的核心要求。