
I. Probleemi taust
Elektrilised juhtmed, mis on energi ja signaali edastamise peamised kandjad, määravad oma elektriliste omaduste (juhivus, eraldus, pingetõkkevõime) ja füüsikaomaduste (paindlikkus, tuletöötlevus, mehaaniline tugevus) kaudu süsteemi stabiilsuse ja kasutusaega. Eriti raskestel töötingimustel, nagu kõrge temperatuur, niiskus, keemiline korroodeerimine või tugev elektromagnetiline segamine, võib nende puudulik jõudlus lihtsasti põhjustada edastamiskahjulisi, lühikutusi või isegi tuleohvreid.
II. Lahendus
1. Elektriliste omaduste optimeerimine
Põhieesmärgid: Parandada energiaefektiivsust, tagada signaali täielikkus, pikendada elektrilist kasutusaega
- Juhivuse parandamine
- Meetodid: Kasutada ≥99.99% kõrgepuhastusega saapmatut vabakütusest valmistatud juhijate. Külmapressimismeetodi abil riki struktuuri täpsustatakse, vähendades vastupanuvõimet >15% ja minimeerides edastamise soojuskaotusi.
- Kinnitamine: IEC 60228 sertifikaat; DC vastupane ≤105% nimiajast 20°C.
- Eralduse tugevdamine
- Meetodid:
- Materjal: Kasutada risti sidunud polüeteenide (XLPE) või keramiikset silikooni kaubert, et tagada dielektriline tugevus ≥30kV/mm (50% suurem kui PVC).
- Struktuur: Kolme kihi ko-pressimisprotsess (juhija ekraan + eralduskere + eralduse ekraan), et vältida rajalisi defekte; osaline laeng ≤5pC.
- Kinnitamine: Väljendab IEC 60502 pingetõkkekatset (ei katke 3.5U₀+2kV 5min).
- Pingereitingu uuendamine
- Meetodid: Suurendada eralduse paksust 20% (sihitegeldes) koos pooljuhitavate ekraanidega, et sujuvatada elektrivälja jaotust, vastupidavalt >10kV võrkpinge ületasemele ja äikesekirdele.
- Rakendused: Kaevandusmasinad, taasesenergia teostused ajutistes kõrgete pingete tingimustes.
2. Füüsikaomaduste uuendamine
Põhieesmärgid: Parandada keskkonnakohanemist, paigaldamise efektiivsust ja ohutusmeetmeid
- Dünaamilise paindumise omaduste optimeerimine
- Meetodid:
- Struktuur: Kõrgete joustva TPE uldkere + kihtidega juhijad (kihtide mustriga ≤14), vähendades minimaalset paindumisringi 6× juhme läbimõõduks (50% GB/T 12706 riiklikust standardist).
- Kinnitamine: Väljendab 1,000 tsüklit ±90° paindumiskatset; juhija purunemine purunemisel ≤0.1%.
- Väärtus: Sobib robotlike ahelate, tihti paindumatute seadmete jaoks.
- Tuleohutuse parandamine
- Meetodid:
- Materjal: Lisada ≥60% alumiini/magneesi hydrooksid inorganilisi tuletöötlevaid uldkere; suitsu tihe ≤50 (IEC 61034), valguse läbib ≥80%.
- Standardid: Vastab IEC 60332-3 Cat. A tuletöötlevuse (väljenemisaeg ≤30s vertikaalses palenemises) ja UL 94 V-0 sertifikaadile.
- Väärtus: Metroonid, tihe elanikkonna hooned.
- Keskkonnakohanemise laiendamine
- Ilimuure: UV stabilisaatorid + mustkarbonmodifitseeritud uldkere vastupidavalt -40°C~125°C ja 3,000 tunni QUV vananemisele.
- Keemilise vastupidavuse: Fluorpolümeeridest katabrid vastupidavalt hapniku/kalke/vette korrodatsioonile (ISO 6722 imedamise katse).
III. Rakendamise tegevuskava
|
Fase
|
Olulised toimingud
|
Tulemused
|
|
1. Nõudluse analüüs
|
Uurida õhus niiskust, mehaanilist pinget, pingevõimu
|
Töötingimuste kohanemise aruanne
|
|
2. Materjali valik
|
Võrrelda juhija puhastust/eraldust/tuletöötlevaid suhteid
|
Materjali jõudlus- ja kulukord
|
|
3. Prototüübi testimine
|
Kinnitada elektrilisi ja mehaanilisi omadusi kolmanda osapoole laborites
|
CNAS/ILAC akrediteeritud testimisaruanne
|
|
4. Massitoote tootmine
|
Automaatne tootmiskoht kontrollib ±0.1mm juhija viiruldist ja eralduse tolerantsi
|
ISO 9001-kohased tooted
|
IV. Eelistuste kokkuvõte
- Usaldusväärsus: 18% väiksem edastamiskahju; kasutusaeg pikendatud 25 aastaks (võrreldes 15 aastaga standardsete juhmete puhul).
- Ohutus: 60% suurem tuletöötlevus; suitsu mürgisuus vähendatud turvalisuse piiride 1/3-ni.
- Kuluefektiivsus: 40% väiksem katkemäär; 30% vähendatud hoolduskulud (terve elutsükli arvestusel).
Praktikakogemus: Mere tuulepark, mis kasutas seda lahendust, vähendas aastaseid katkeid 7-st 0-ni soolikese tingimustes, suurendades genereeritud energiat 2.1%.
See lahendus saavutab võtmelise juhme toimimise äärmustes materjalireformi ja struktuuriliste läbimurde kaudu, andes aluse intelligentside võrkude, taasesenergia ja tööstusautomaatiseeringu stsenaariumidele.