حل جامع کابل های فشار قوی با مقاومت در برابر آتش و ضد سوز

1. پیش‌زمینه فنی و تحلیل نیاز​
   کابل‌های فشار قوی (معمولاً به کابل‌های انتقال برق با ولتاژ ۱kV تا ۱۰۰۰kV اشاره دارد) به عنوان عروق اصلی سیستم‌های برق عمل می‌کنند و در سناریوهای مهمی مانند شبکه‌های برق شهری، نیروگاه‌ها، شرکت‌های صنعتی و معادن و انتقال برق از طریق آب استفاده می‌شوند. کابل‌های فشار قوی سنتی در طول دوره عملکرد بلندمدت چندین ضعف را نشان می‌دهند:

• ​کارایی پوشش ناکافی: آسیب‌پذیری در برابر تداخل الکترومغناطیسی خارجی و میدان‌های الکترومغناطیسی تولید شده ممکن است منجر به خطرات فشار قوی و تجمع الکتریکی شود که خطرات ایمنی را ایجاد می‌کند.
• ​مقاومت ضعیف در برابر آتش و ضد آتش: مواد عایق‌بندی مقاومت ضعیفی در برابر دماهای بالا دارند و در مواقع خرابی می‌توانند منبع آتش‌سوزی شوند و انتشار آتش را تسریع کنند که موجب گسترش حادثه می‌شود.
• ​حفاظت جامع محدود: طراحی ناکافی در مقاومت در برابر آب، فرسودگی، مقاومت در برابر سایش و جذب ضربه/کاهش سر و صدا آن‌ها را برای محیط‌های عملکرد پیچیده و سخت مناسب نمی‌کند و عمر مفید و پایداری عملکرد را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

برای رفع این چالش‌های صنعتی مشترک، شرکت ما یک راه‌حل نوآورانه کابل فشار قوی با عملکرد بالا را معرفی می‌کند که تابعیت‌های محافظتی متعددی را ترکیب می‌کند.

​II. هسته راه‌حل: طراحی ساختار محافظتی مرکب چند لایه​
هسته این راه‌حل در بهینه‌سازی انقلابی ساختار کابل سنتی قرار دارد که یک معماری یکپارچه از "انتقال هسته‌ای-پایداری داخلی-محافظت چند لایه" را به کار می‌گیرد. لایه‌های کابل از داخل به خارج به شرح زیر هستند: بدنه سیلیکون کابل فشار قوی → لایه پوششی → 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​

1. ​هادی هسته مسی: به عنوان هسته انتقال برق، با یک لایه گرماسنجی مقاوم در برابر دماهای بالا از مواد نانوکامپوزیتی بی‌آلایه پوشیده شده است که اساساً مقاومت حرارتی هادی را افزایش می‌دهد و به طور مؤثر از سوختن خودبه‌خودی به دلیل گرم شدن بیش از حد جلوگیری می‌کند.
2. ​طناب زره‌ای پر شده: پر کردن ترکیبی با استفاده از نوار پلی‌پروپیلن، پارچه بدون نساجی، طناب PP و طناب کنف به طور قابل توجهی پایداری و فشردگی ساختار داخلی کابل را افزایش می‌دهد، مقاومت در برابر فشار و فرسایش را بهبود می‌بخشد و عمر مفید کلی را افزایش می‌دهد.

​​(۲) لایه‌های محافظتی چند کاره خارجی​

1. ​لایه پوششی (ساختار چهار لایه)​:
• پوسته عایق‌بندی ضد الکتریکی داخلی/خارجی: یک مسدود کننده عایق‌بندی اساسی را تشکیل می‌دهد که به طور مؤثر از تولید الکتریکی جلوگیری می‌کند.
• لایه شبکه پوششی: پوشش الکترومغناطیسی عالی ارائه می‌دهد و در برابر تداخل خارجی مقاومت می‌کند.
• حلقه مغناطیسی پوششی فلزی (Mn-Zn فریت): یک نوآوری کلیدی است. ویژگی‌های امپدانس مختلفی برای نویز با فرکانس‌های بالا ارائه می‌دهد که به طور بسیار مؤثر تداخل فرکانس‌های بالا را کاهش می‌دهد و به طور کامل از خطرات فشار قوی و سوختن الکتریکی جلوگیری می‌کند. عملکرد پوششی آن بسیار بیشتر از کابل‌های معمولی است.
2. ​لایه مقاوم در برابر آتش (ساختار سه لایه)​:
• لایه پارچه مقاوم در برابر آتش از فیبر شیشه‌ای: با رزین مقاوم در برابر آتش بی‌سمومیت پوشیده و شکل داده شده است که اولین مسدود کننده مقاوم در برابر آتش را تشکیل می‌دهد.
• لایه باند پیچشی ضد آتش: با پارچه مقاوم در برابر آتش همکاری می‌کند تا مقاومت در برابر آتش را افزایش دهد.
• لایه فلز آلومینیوم: لایه خارجی مقاوم در برابر آتش که مقاومت در برابر دماهای بالا را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد، مقاومت در برابر آتش را تقویت می‌کند و تابعیت‌های اضافی مانند عایق‌بندی گرمایی و کاهش سر و صدا را ارائه می‌دهد.
3. ​لایه غشاء مقاوم در برابر آب:
• با پنبه جاذب آب و عایق صوتی از ماده 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 صدای ایجاد شده در طول عملکرد کابل را جذب می‌کند.
4. ​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 کازینگ کاوچوی مقاوم در برابر سایش پوشیده شده است که کابل را قادر می‌سازد تا فرسایش‌های فیزیکی و تنش‌های مکانیکی پیچیده را تحمل کند و پایداری طولانی مدت را تضمین کند.

​III. اصل عملکرد و مزایای اصلی​
​​(۱) اصل عملکرد​
این راه‌حل از طریق تأثیرات همکاری هر لایه محافظت جامع را ارائه می‌دهد: هادی هسته مسی به طور مؤثر برق را منتقل می‌کند؛ لایه پوششی از طریق ساختار چند لایه خود، تداخل الکترومغناطیسی را فیلتر می‌کند و سرکوب می‌کند تا صحت سیگنال و ایمنی عملکردی را تضمین کند؛ لایه مقاوم در برابر آتش در محیط‌های دماهای بالا یا آتش باز در یک مسدود کننده مداوم تبدیل می‌شود که به طور مؤثر انتشار آتش را تأخیر می‌دهد یا حتی از آن جلوگیری می‌کند؛ لایه غشاء مقاوم در برابر آب به طور فعال رطوبت را جذب می‌کند و سر و صدای عملکرد را کاهش می‌دهد؛ لایه محافظ پلی‌اتیلن به طور فیزیکی استحکام ساختاری کابل را تضمین می‌کند و در برابر آسیب‌های خارجی مقاومت می‌کند.

​​(۲) خلاصه مزایای اصلی​

1. ​عملکرد پوششی نهایی برای ایمنی: ساختار پوششی چهار لایه، به ویژه اضافه کردن نوآورانه حلقه مغناطیسی فریت، پوشش الکترومغناطیسی ۳۶۰ درجه‌ای جامع ارائه می‌دهد که به طور قابل توجهی خطرات فشار قوی و سوختن الکتریکی را کاهش می‌دهد و در ایمنی صنعت رهبری می‌کند.
2. ​مقاومت در برابر آتش و ضد آتش فوق‌العاده: مسدود کننده‌های سه‌گانه مقاوم در برابر آتش مقاومت عالی در برابر دماهای بالا و ضد آتش را ارائه می‌دهند که به طور مؤثر محدوده خرابی را کنترل می‌کنند و پایداری و ایمنی سیستم برق را در شرایط اکسترم در معرض خطر تضمین می‌کنند.
3. ​کارایی محافظت جامع: مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر سایش، عایق‌بندی گرمایی، کاهش سر و صدا و مقاومت در برابر فرسایش را ترکیب می‌کند. با یک ساختار پایدار و سختی بالا، آن را برای محیط‌های پیچیده و سخت مانند تونل‌ها، معادن زیرزمینی، مناطق ساحلی و پروژه‌های عبور از رودخانه مناسب می‌کند و عمر مفید را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.
4. ​عملکرد عملیاتی بلندمدت پایدار: پر کردن زره داخلی و محافظت تقویت شده خارجی استحکام مکانیکی و پایداری ابعادی را تضمین می‌کند، خرابی‌های ناشی از تغییر شکل و سایش را کاهش می‌دهد و به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان عملیاتی را افزایش می‌دهد.

​IV. سناریوهای کاربرد​
این راه‌حل به ویژه برای سناریوهایی مناسب است که نیازهای دقیقی برای ایمنی، پایداری و عمر مفید دارند:

• تونل‌های خدمات زیرزمینی شهری و شبکه‌های هوشمند
• خطوط خروجی نیروگاه‌های بزرگ (حرارتی، آبی و انرژی‌های تجدیدپذیر)
• تأمین برق کارخانه‌های صنعتی در صنایع پرخطر مانند شیمی، معادن و متالورژی
• پروژه‌های انتقال برق زیردریایی در رودخانه‌ها و دریاها
• سیستم‌های توزیع برق برای تسهیلات حیاتی مانند مراکز داده، بیمارستان‌ها و فرودگاه‌ها