Komplexní vysokovýkonná ohnivzdorná a nízkého hořlavosti vysokonapěťová kabelová řešení

1. Technický zázemí a analýza požadavků​
   Vysokonapěťové kabely (typicky odkazující na kabely přenášející elektrickou energii 1kV–1000kV) slouží jako hlavní tepny elektrických systémů a jsou široce používány v klíčových scénářích, jako jsou městské elektrické sítě, elektrárny, průmyslové a těžební podniky a přenos energie přes vodu. Tradiční vysokonapěťové kabely při dlouhodobém provozu projevují několik nedostatků:

• ​Nedostatečné štítivé vlastnosti: Jsou citlivé na vnější elektromagnetické rušení a elektromagnetické pole, které generují, mohou vést k rizikům vysokého napětí a statického náboje, což představuje bezpečnostní rizika.
• ​Slabá odolnost proti hoření a odpalování: Izolační materiály mají nízkou odolnost vysokým teplotám, což je činí zdrojem zapalování při poruchách a urychluje šíření plamene, čímž se rozšiřuje rozsah havárie.
• ​Omezená komplexní ochrana: Nedostatečný design vodotěsnosti, odolnosti proti korozi, odolnosti proti opotřebení a tlumení otřesů/hluku je nevhodný pro složité a tvrdé provozní podmínky, což ovlivňuje životnost a operační stabilitu.

Pro řešení těchto běžných průmyslových problémů předkládá naše společnost inovativní vysokovýkonnou řešení vysokonapěťových kabelů, které integruje několik ochranných funkcí.

​II. Jádro řešení: Návrh multilayerní kompozitní ochranné struktury​
Jádro tohoto řešení spočívá v revoluční optimalizaci tradiční struktury kabelu, přijetí integrované architektury "jádrové přenos–vnitřní stabilita–multilayerní ochrana". Vrstvy kabelu, odvnitř ven, jsou následující: vysokonapěťový kabelový silikonový tělo → štítivá vrstva → odolná proti hoření vrstva → vodotěsná membránová vrstva → polyethylenová ochranná vrstva. Každá vrstva má specifické vysokovýkonné funkce.

​​(一) Vnitřní jádro a stabilní struktura​

1. ​Měděný vodič: Jako jádro pro přenos energie je obalen vysokoteplotně odolnou gumovou vrstvou vyrobenou z neorganických nanokompozitních materiálů, což zásadně zlepšuje tepelnou odolnost vodiče a efektivně brání samo-zapalování z důvodu přehřátí.
2. ​Vyplněný pancéřovací lano: Kompozitní vyplnění pomocí pásku z polypropylenu, netkaniny, PP lana a konopného lana značně zlepšuje stabilitu a kompaktnost vnitřní struktury kabelu, zvyšuje odolnost proti zmačknutí a korozi a prodlužuje celkovou životnost.

​​(二) Externí multifunkční ochranné vrstvy​

1. ​Štítivá vrstva (čtyřvrstvá struktura)​:
• Vnitřní/vnější antistatická izolační kůže: Tvoří základní izolační bariéru, efektivně prevence generování statického náboje.
• Štítivá pletená síťová vrstva: Poskytuje vynikající elektromagnetické štítění, odolává vnějšímu rušení.
• Kovový štítivý magnetický kroužek (Mn-Zn ferrit): Klíčová inovace. Projevuje různé impedanční charakteristiky pro vysokofrekvenční rušení v různých frekvencích, extrémně efektivně potlačuje vysokofrekvenční rušení, úplně předchází vysokonapěťovým rizikům a statickému zapalování. Jeho štítivé vlastnosti výrazně převyšují vlastnosti běžných kabelů.
2. ​Odolná proti hoření vrstva (třívrstvá struktura)​:
• Vrstva odolná proti hoření ze skleněného vlákna: Upravena a tvarována nenápadnou lepidlem odolným proti hoření, tvoří první ohnivzdornou bariéru.
• Úplnovláknová vrstva odolná proti hoření: Synergeticky pracuje s ohnivzdornou textilií, zvyšuje odolnost proti hoření.
• Vrstva z hliníkové folie: Nejvnější ohnivzdorná vrstva, výrazně zvyšuje odolnost vysokým teplotám, posiluje odolnost proti hoření a poskytuje dodatečné funkce, jako jsou tepelná izolace a tlumení hluku.
3. ​Vodotěsná membránová vrstva:
• Vyplněná absorbující a zvukotěsnou bavlnou z materiálu ze skleněného vlákna, rychle absorbuje pronikající vlhkost, aby zajistila vnitřní suchost. Současně tato vrstva efektivně absorbuje vibrační hluk generovaný během provozu kabelu.
4. ​Polyethylenová ochranná vrstva (dvojitá posílení)​:
• Vnitřní: Vyplněná distribuovanými nylonovými nitěmi, značně zvyšuje celkovou tuhost a tažnou pevnost kabelu.
• Vnější: Obalená odolnou proti opotřebení gumovou obalem, umožňuje kabelu odolat složitým fyzickým tření a mechanickým stresům, zajišťuje dlouhodobou životnost.

​III. Princip fungování a klíčové výhody​
​​(一) Princip fungování​
Toto řešení dosahuje komplexní ochrany prostřednictvím synergetického efektu každé vrstvy: měděný vodič efektivně přenáší elektrickou energii; štítivá vrstva filtruje a potlačuje elektromagnetické rušení svou vícevrstvou strukturou, zajišťuje čistotu signálu a operační bezpečnost; vrstva odolná proti hoření tvoří kontinuální bariéru v prostředí s vysokými teplotami nebo otevřeným plamenem, efektivně odkládá nebo dokonce zabránil šíření ohně; vodotěsná membránová vrstva aktivně absorbuje vlhkost a snižuje operační hluk; polyethylenová ochranná vrstva fyzicky zajišťuje robustnost struktury kabelu, odolává vnějšímu poškození.

​​(二) Shrnutí klíčových výhod​

1. ​Ultimativní štítivé vlastnosti pro bezpečnost: Čtyřvrstvá štítivá struktura, zejména inovativní začlenění ferritového magnetického kroužku, poskytuje 360° komplexní elektromagnetické štítění, výrazně snižuje rizika vysokého napětí a statického zapalování, vedoucí v bezpečnosti průmyslu.
2. ​Výjimečná odolnost proti hoření a odpalování: Trojvrstvá ohnivzdorná bariéra poskytuje vynikající odolnost vysokým teplotám a odpalování, efektivně kontroluje rozsah poruch a zajišťuje stabilitu a bezpečnost elektrického systému v extrémních podmínkách.
3. ​Komplexní ochranná efektivita: Integruje vodotěsnost, odolnost proti opotřebení, tepelnou izolaci, tlumení hluku a odolnost proti korozi. S stabilní strukturou a vysokou tuhostí se přizpůsobuje různým složitým a tvrdým prostředím, jako jsou tunely, podzemní doly, pobřežní oblasti a projekty přes řeky, výrazně prodlužuje životnost.
4. ​Stabilní dlouhodobé operační výkony: Vnitřní pancéřovací vyplnění a vnější posílená ochrana zajišťují mechanickou pevnost a dimenzionální stabilitu, snižují selhání způsobená deformací a opotřebením, a výrazně zvyšují operační spolehlivost.

​IV. Aplikační scénáře​
Toto řešení je zejména vhodné pro scénáře s přísnými požadavky na bezpečnost, stabilitu a životnost:

• Městské podzemní utilitní tunely a inteligentní sítě
• Odchozí linky velkých elektráren (tepelné, vodní a obnovitelné energie)
• Zásobování průmyslových závodů v vysoko rizikových odvětvích, jako jsou chemický, hornický a hutní průmysl
• Podmořské přenosy energie přes řeky a moře
• Rozvodné systémy pro klíčové zařízení, jako jsou data centra, nemocnice a letiště