
I. Latar Belakang Masalah
Kabel elektrik, sebagai pembawa utama untuk transmisi tenaga dan sinyal, memiliki ciri-ciri elektrik (konduktiviti, isolasi, keupayaan menahan voltan) dan ciri-ciri fizikal (kelenturan, tahan api, kekuatan mekanikal) yang secara langsung menentukan kestabilan sistem dan jangka hayat. Terutamanya dalam keadaan operasi yang keras seperti suhu tinggi, kelembapan, pengerosian kimia, atau gangguan elektromagnetik yang kuat, prestasi yang tidak mencukupi boleh dengan mudah menyebabkan kerugian transmisi, litar pendek, atau bahkan risiko kebakaran.
II. Penyelesaian
1. Peningkatan Ciri-ciri Elektrik
Matlamat Utama: Meningkatkan kecekapan tenaga, memastikan integriti sinyal, memanjangkan jangka hayat elektrik
- Peningkatan Konduktiviti
- Langkah-langkah: Menggunakan konduktor yang dibuat daripada tembaga tanpa oksigen murni ≥99.99%. Memperhalus struktur butiran melalui proses tempaan sejuk, mengurangkan resistiviti lebih daripada 15% dan mengurangkan kehilangan haba transmisi.
- Pengesahan: Sijil IEC 60228; rintangan DC ≤105% nilai nominal pada 20°C.
- Penguatan Isolasi
- Langkah-langkah:
- Bahan: Menggunakan polietilena silang (XLPE) atau karet silikon yang boleh dikeramikkan untuk memastikan kekuatan dielektrik ≥30kV/mm (50% lebih tinggi daripada PVC).
- Struktur: Proses ekstrusi tiga lapisan (skrin konduktor + lapisan isolasi + skrin isolasi) untuk menghapuskan cacat antara muka; pelepasan separa ≤5pC.
- Pengesahan: Lulus ujian daya tahan voltan IEC 60502 (tidak terputus di bawah 3.5U₀+2kV selama 5min).
- Peningkatan Kadar Voltan
- Langkah-langkah: Menambah ketebalan isolasi sebanyak 20% (reka bentuk bertujuan) bersama dengan skrin semikonduktor untuk meratakan taburan medan elektrik, mampu menahan >10kV overvoltan frekuensi kuasa dan sambaran petir.
- Aplikasi: Mesin pertambangan, kilang tenaga boleh diperbaharui dalam keadaan voltan tinggi sementara.
2. Peningkatan Ciri-ciri Fizikal
Matlamat Utama: Meningkatkan adaptabilitas alam sekitar, kecekapan pemasangan, dan perlindungan bahaya
- Optimisasi Prestasi Melengkung Dinamik
- Langkah-langkah:
- Struktur: Selubung luar TPE berelastisiti tinggi + konduktor bertingkat (niskala lay ≤14), mengurangkan jejari lengkung minimum kepada 6× diameter kabel (50% daripada piawai nasional GB/T 12706).
- Pengesahan: Lulus ujian melengkung ±90° sebanyak 1,000 siklus; pemanjangan konduktor pada pecahan ≤0.1%.
- Nilai: Sesuai untuk rantai robot, peralatan mudah alih dengan melengkung sering.
- Penguatan Keselamatan Api
- Langkah-langkah:
- Bahan: Menambah ≥60% hidroksida aluminium/magnesium retardan api anorganik ke selubung; ketumpatan asap ≤50 (IEC 61034), penembusan cahaya ≥80%.
- Standard: Memenuhi daya tahan api IEC 60332-3 Cat. A (masa padam sendiri ≤30s dalam pembakaran menegak) dan sijil UL 94 V-0.
- Nilai: Terowong kereta api, bangunan tinggi di kawasan berpenduduk padat.
- Pemanjangan Toleransi Alam Sekitar
- Tahan Cuaca: Stabilisator UV + selubung dimodifikasi karbon hitam tahan -40°C~125°C dan 3,000 jam penuaan QUV.
- Tahan Kimia: Pelitur fluoropolymer tahan pengerosian asid/basa/minyak (ujian pelamuran ISO 6722).
III. Rancangan Pelaksanaan
|
Fasa
|
Tindakan Utama
|
Hasil
|
|
1. Analisis Permintaan
|
Survei kelembapan persekitaran, tekanan mekanikal, fluktuasi voltan
|
Laporan Penyesuaian Keadaan Operasi
|
|
2. Pilihan Bahan
|
Membandingkan kecerunan konduktor/insulasi/pernisapi
|
Model Prestasi & Kos Bahan
|
|
3. Ujian Prototaip
|
Mengesahkan ciri-ciri elektrik & mekanikal di makmal pihak ketiga
|
Laporan Ujian Berakreditasi CNAS/ILAC
|
|
4. Pengeluaran Besar-besaran
|
Kawalan talian pengeluaran automatik ±0.1mm niskala konduktor & toleransi isolasi
|
Produk yang Sesuai dengan ISO 9001
|
IV. Ringkasan Manfaat
- Kerelian: Kerugian transmisi 18% lebih rendah; jangka hayat dipanjangkan hingga 25 tahun (berbanding 15 tahun untuk kabel standard).
- Keselamatan: Daya tahan api 60% lebih tinggi; toksisiti asap dikurangkan kepada 1/3 ambang keselamatan.
- Kekcekapan Kos: Kadar kegagalan 40% lebih rendah; kos O&M dikurangkan sebanyak 30% (pengiraan seluruh jangka hayat).
Kajian Kasus: Pembangkit tenaga angin luar pantai yang menggunakan penyelesaian ini mengurangkan kegagalan tahunan dari 7 hingga 0 dalam keadaan semburan garam, meningkatkan output setiap turbin sebanyak 2.1%.
Penyelesaian ini mencapai operasi kabel fail-safe dalam keadaan ekstrem melalui inovasi bahan dan penembusan struktur, memberikan jaminan asas untuk grid pintar, tenaga boleh diperbaharui, dan skenario otomasi industri.