
- پسزمینه فنی و تحلیل نیاز
کابلهای بالاولان (معمولاً به کابلهای انتقال برق ۱کیلوولت تا ۱۰۰۰کیلوولت اشاره دارد) به عنوان شریانهای اصلی سیستمهای برق عمل میکنند و در سناریوهای مهمی مانند شبکههای برق شهری، نیروگاهها، شرکتهای صنعتی و معادن، و انتقال برق عبوری از آب استفاده میشوند. کابلهای بالاولان سنتی در طول زمان عملکرد طولانی خود برخی از نقاط ضعف زیر را نشان میدهند:
- کارایی محافظت از پرتوزایی ناکافی: حساس به تداخل الکترومغناطیسی خارجی، و میدانهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط آنها میتواند منجر به خطرات بالاولان و تجمع الکتریکی شود و خطرات ایمنی ایجاد کند.
- مقاومت ضعیف در برابر آتش و جلوگیری از اشتعال: مواد عایقبندی مقاومت ضعیفی در برابر دماهای بالا دارند و در شرایط خرابی میتوانند منبع اشتعال شوند و انتشار آتش را تسریع کنند، بنابراین محدوده حوادث را گسترش میدهند.
- محافظت جامع محدود: طراحی ناکافی در مقاومت در برابر آب، خوردگی، لیز و جذب ضربه/کاهش سر و صدا آنها را برای محیطهای پیچیده و سخت مناسب نمیکند، که باعث کاهش عمر مفید و ثبات عملکرد میشود.
برای حل این چالشهای صنعتی معمول، شرکت ما یک راهحل نوآورانه کابل بالاولان با عملکرد بالا را معرفی میکند که تابعیتهای محافظتی متعددی را یکپارچه میکند.
II. هسته راهحل: طراحی ساختار محافظ چند لایه مرکب
هسته این راهحل در بهینهسازی انقلابی ساختار کابل سنتی قرار دارد، با استفاده از یک معماری یکپارچه "انتقال هستهای-پایداری داخلی-حفاظت چند لایه". لایههای کابل از داخل به خارج به شرح زیر هستند: بدنه سیلیکون کابل بالاولان → لایه محافظ → لایه مقاوم در برابر آتش → لایه غشاء مقاوم در برابر آب → لایه محافظ پلیاتیلن. هر لایه با تابعیتهای عملکردی خاص مجهز شده است.
(۱) هسته داخلی و ساختار پایدار
- رسانا مسی: به عنوان هسته انتقال برق، با لایه کاوچوی مقاوم در برابر دماهای بالا از مواد نانوکامپوزیتی بیآلاین پوشیده شده است که اساساً مقاومت حرارتی رسانا را افزایش میدهد و به طور مؤثر از اشتعال خودبهخودی به دلیل گرم شدن زیاد جلوگیری میکند.
- طاقه تسلیح پر شده: ترکیب پر شدن با نوار پلیپروپیلن، پارچههای بدون بافت، طناب PP و طناب کتان به طور قابل توجهی پایداری و چگالی ساختار داخلی کابل را افزایش میدهد، مقاومت در برابر فشار و خوردگی را بهبود میبخشد و عمر مفید کلی را افزایش میدهد.
(۲) لایههای محافظ چندکاره خارجی
- لایه محافظ (ساختار چهار لایه):
- جلد عایقبندی ضد الکتریکی داخلی/خارجی: یک مانع عایقبندی اساسی را تشکیل میدهد و به طور مؤثر از تولید الکتریکی جلوگیری میکند.
- لایه شبکه پлетه محافظ: محافظت الکترومغناطیسی عالی ارائه میدهد و در برابر تداخل خارجی مقاومت میکند.
- حلقه مغناطیسی محافظ فلزی (Mn-Zn ferrite): یک نوآوری کلیدی. مشخصات امپدانس مختلف برای نویز با فرکانسهای بالا در فرکانسهای مختلف نشان میدهد، به طور بسیار مؤثر تداخل فرکانسهای بالا را کاهش میدهد و به طور کامل از خطرات بالاولان و اشتعال الکتریکی جلوگیری میکند. عملکرد محافظتی آن بسیار بیشتر از کابلهای معمولی است.
- لایه مقاوم در برابر آتش (ساختار سه لایه):
- لایه پارچه مقاوم در برابر آتش فیبر شیشهای: با گچ آتشنشانی بیزهر و شکلدهی شده، اولین مانع آتش را تشکیل میدهد.
- لایه باند پیچیده مقاوم در برابر آتش: با پارچه مقاوم در برابر آتش همکاری میکند تا مقاومت در برابر آتش را افزایش دهد.
- لایه فلز آلومینیوم: لایه آتشنشانی خارجی، مقاومت در برابر دماهای بالا را به طور قابل توجهی افزایش میدهد، مقاومت در برابر آتش را تقویت میکند و توابع اضافی مانند عایقبندی حرارتی و کاهش سر و صدا را ارائه میدهد.
- لایه غشاء مقاوم در برابر آب:
- با کتان جاذب آب و کاهنده سر و صدا از مواد فیبر شیشهای تعبیه شده است که به سرعت رطوبت نفوذی را جذب میکند تا خشکی داخلی را تضمین کند. همزمان، این لایه به طور مؤثر سر و صداهای ایجاد شده در طول عملکرد کابل را جذب میکند.
- لایه محافظ پلیاتیلن (تقویت دوگانه):
- داخلی: با نخهای نایلون توزیع شده پر شده است که به طور قابل توجهی سختی و مقاومت کششی کابل را افزایش میدهد.
- خارجی: با پوشش کاوچوی مقاوم در برابر لیز، کابل را قادر میسازد تا در برابر اصطکاک فیزیکی و تنش مکانیکی پیچیده مقاومت کند و عمر مفید بلندمدت را تضمین کند.
III. اصول عملکرد و مزایای اصلی
(۱) اصول عملکرد
این راهحل از طریق تأثیرات همکاری هر لایه محافظت جامع را انجام میدهد: رسانا مسی انتقال برق را به طور کارآمد انجام میدهد؛ لایه محافظ از طریق ساختار چند لایه خود تداخل الکترومغناطیسی را فیلتر میکند و کاهش میدهد، خلوص سیگنال و ایمنی عملکرد را تضمین میکند؛ لایه مقاوم در برابر آتش در محیطهای دماهای بالا یا با آتش باز یک مانع مداوم را تشکیل میدهد که به طور مؤثر انتشار آتش را تأخیر میدهد یا حتی جلوگیری میکند؛ لایه غشاء مقاوم در برابر آب به طور فعال رطوبت را جذب میکند و سر و صداهای عملکردی را کاهش میدهد؛ لایه محافظ پلیاتیلن به صورت فیزیکی مقاومت ساختاری کابل را تضمین میکند و در برابر آسیبهای خارجی مقاومت میکند.
(۲) خلاصه مزایای اصلی
- عملکرد محافظتی بالا برای ایمنی: ساختار محافظ چهار لایه، به ویژه شامل حلقه مغناطیسی فریت، محافظت الکترومغناطیسی ۳۶۰درجهای جامع ارائه میدهد، خطرات بالاولان و اشتعال الکتریکی را به طور قابل توجهی کاهش میدهد و در ایمنی صنعت رهبر است.
- مقاومت در برابر آتش و جلوگیری از اشتعال عالی: سه مانع آتشنشانی مقاومت عالی در برابر دماهای بالا و جلوگیری از اشتعال ارائه میدهد، محدوده خرابی را به طور مؤثر کنترل میکند و در شرایط حدی ثبات و ایمنی سیستم برق را تضمین میکند.
- کارایی محافظتی جامع: مقاومت در برابر آب، لیز، عایقبندی حرارتی، کاهش سر و صدا و مقاومت در برابر خوردگی را ترکیب میکند. با ساختار پایدار و سختی بالا، در محیطهای پیچیده و سخت مانند تونلهای زیرزمینی شهری، معادن زیرزمینی، مناطق ساحلی و پروژههای عبوری از رودخانه و دریا تطبیق پیدا میکند و عمر مفید را به طور قابل توجهی افزایش میدهد.
- عملکرد عملیاتی طولانی مدت پایدار: پر شدن داخلی تسلیح و محافظت تقویت شده خارجی مقاومت مکانیکی و ثبات ابعادی را تضمین میکند، خرابیهای ناشی از تغییر شکل و لیز را کاهش میدهد و قابلیت اطمینان عملیاتی را به طور قابل توجهی افزایش میدهد.
IV. سناریوهای کاربرد
این راهحل به ویژه برای سناریوهایی مناسب است که نیازهای دقیقی برای ایمنی، پایداری و عمر مفید دارند:
- تونلهای زیرزمینی شهری و شبکههای هوشمند
- خطهای خروجی نیروگاههای بزرگ (حرارتی، آبی و انرژیهای تجدیدپذیر)
- تأمین برق کارخانههای صنعتی در صنایع پرخطر مانند شیمی، معادن و متالورژی
- پروژههای انتقال برق زیردریایی عبوری از رودخانه و دریا
- سیستمهای توزیع برق برای تسهیلات حیاتی مانند مراکز داده، بیمارستانها و فرودگاهها