Комплексное высокоэффективное огнестойкое и трудновоспламеняемое решение для высоковольтных кабелей

1. Технический фон и анализ потребностей​
   Высоковольтные кабели (обычно относящиеся к кабелям, передающим электроэнергию от 1 кВ до 1000 кВ) являются основными артериями систем электроснабжения и широко используются в важных сценариях, таких как городские сети электроснабжения, электростанции, промышленные и горнодобывающие предприятия, а также пересечение водных объектов. Традиционные высоковольтные кабели имеют несколько недостатков при длительной эксплуатации:

• ​Недостаточная защита от помех: Подвержены внешним электромагнитным помехам, и генерируемые ими электромагнитные поля могут привести к опасностям, связанным с высоким напряжением, и накоплению статического электричества, что создает риски для безопасности.
• ​Слабая огнестойкость и пожаростойкость: Материалы изоляции имеют низкую термостойкость, что делает их легковоспламеняющимися при возникновении неисправностей, ускоряя распространение пламени и расширяя масштаб аварий.
• ​Ограниченная комплексная защита: Недостаточное проектирование в области водонепроницаемости, коррозионной стойкости, износостойкости и защиты от вибраций/шума делает их непригодными для сложных и суровых условий эксплуатации, что влияет на срок службы и стабильность работы.

Для решения этих общих проблем в отрасли наша компания представляет инновационное решение высокопроизводительного высоковольтного кабеля, которое интегрирует несколько защитных функций.

​II. Основа решения: многолayerная композитная конструкция защиты​
Основа этого решения заключается в революционной оптимизации традиционной конструкции кабеля, используя интегрированную архитектуру "ядерная передача-внутренняя стабильность-многолayerная защита". Слои кабеля, начиная с внутреннего, следующие: силовой кремнийорганический сердечник высоковольтного кабеля → экран → огнестойкий слой → гидроизоляционный слой → полиэтиленовый защитный слой. Каждый слой наделен специфическими высокопроизводительными функциями.

​​(一) Внутреннее ядро и стабильная структура​

1. ​Медный проводник: Как основа для передачи электроэнергии, он покрыт слоем из высокотемпературной резины, изготовленной из неорганических нанокомпозитных материалов, что фундаментально повышает теплостойкость проводника и эффективно предотвращает самовозгорание вследствие перегрева.
2. ​Заполненный бронированный шнур: Композитное заполнение с использованием полипропиленовой ленты, нетканого материала, ПП-шнура и джутового шнура значительно повышает стабильность и плотность внутренней структуры кабеля, улучшая сопротивление сдавливанию и коррозии, а также увеличивая общий срок службы.

​​(二) Внешние многофункциональные защитные слои​

1. ​Экранирующий слой (четырехслойная структура)​:
• Внутренняя/внешняя антистатическая изоляционная оболочка: Формирует базовую изоляционную преграду, эффективно предотвращая образование статического электричества.
• Экранирующая оплетка: Обеспечивает отличную электромагнитную защиту, сопротивляясь внешним помехам.
• Металлическое магнитное кольцо (Mn-Zn феррит): Ключевое новшество. Обладает различными импедансными характеристиками для высокочастотных шумов на различных частотах, чрезвычайно эффективно подавляя высокочастотные помехи, полностью исключая опасности, связанные с высоким напряжением, и воспламенение от статического электричества. Его экранирующие свойства значительно превосходят обычные кабели.
2. ​Огнестойкий слой (трехслойная структура)​:
• Огнестойкая ткань из стекловолокна: Обработана и сформирована с помощью нетоксичного огнестойкого клея, формируя первую огнестойкую преграду.
• Обмоточный слой из огнестойкой ленты: Работает синергетически с огнестойкой тканью, усиливая пожаростойкость.
• Алюминиевый фольгированный слой: Наиболее внешний огнестойкий слой, значительно повышающий термостойкость, укрепляющий пожаростойкость и предоставляющий дополнительные функции, такие как теплоизоляция и шумопоглощение.
3. ​Гидроизоляционный слой:
• Встроен с влагопоглощающим и звукоизолирующим материалом из стекловолокна, который быстро абсорбирует проникающую влагу, обеспечивая внутреннюю сухость. Одновременно этот слой эффективно поглощает вибрационный шум, возникающий при работе кабеля.
4. ​Полиэтиленовый защитный слой (двойное усиление)​:
• Внутренний: Заполнен распределенными нейлоновыми нитями, значительно повышающими общую прочность и разрывную нагрузку кабеля.
• Внешний: Облачен в износостойкую резиновую оболочку, позволяющую кабелю выдерживать сложное физическое трение и механические напряжения, обеспечивая долговечность.

​III. Принцип работы и ключевые преимущества​
​​(一) Принцип работы​
Это решение обеспечивает комплексную защиту благодаря синергетическому эффекту каждого слоя: медный проводник эффективно передает электроэнергию; экранирующий слой через свою многослойную структуру фильтрует и подавляет электромагнитные помехи, обеспечивая чистоту сигнала и безопасность эксплуатации; огнестойкий слой формирует непрерывную преграду в условиях высоких температур или открытого пламени, эффективно замедляя или даже предотвращая распространение огня; гидроизоляционный слой активно абсорбирует влагу и снижает операционный шум; полиэтиленовый защитный слой физически обеспечивает прочность конструкции кабеля, противостоя внешнему повреждению.

​​(二) Краткое описание ключевых преимуществ​

1. ​Максимальная защита от помех для безопасности: Четырехслойная структура экранирования, особенно с инновационным использованием ферритового магнитного кольца, обеспечивает 360° комплексной электромагнитной защиты, значительно снижая риски, связанные с высоким напряжением, и воспламенение от статического электричества, лидируя в отрасли по безопасности.
2. ​Превосходная огнестойкость и пожаростойкость: Трехслойная огнестойкая преграда обеспечивает отличную термостойкость и пожаростойкость, эффективно контролируя масштаб неисправностей и обеспечивая стабильность и безопасность системы электроснабжения в экстремальных условиях.
3. ​Комплексная защитная эффективность: Интегрирует водонепроницаемость, износостойкость, теплоизоляцию, шумопоглощение и коррозионную стойкость. Стабильная структура и высокая прочность адаптируются к различным сложным и суровым условиям, таким как туннели, подземные шахты, прибрежные районы и проекты по пересечению рек, значительно продлевая срок службы.
4. ​Стабильная долгосрочная производительность: Внутреннее бронированное заполнение и внешняя усиленная защита обеспечивают механическую прочность и размерную стабильность, снижая отказы, вызванные деформацией и износом, и значительно повышая надежность эксплуатации.

​IV. Сценарии применения​
Это решение особенно подходит для сценариев с жесткими требованиями к безопасности, стабильности и сроку службы:

• Подземные коммуникационные туннели и умные сети в городах
• Выводные линии крупных электростанций (тепловые, гидроэлектростанции и возобновляемые источники энергии)
• Электроснабжение промышленных предприятий в высокорисковых отраслях, таких как химическая, горнодобывающая и металлургическая
• Морские проекты по передаче электроэнергии через реки и моря
• Системы распределения электроэнергии для критически важных объектов, таких как центры обработки данных, больницы и аэропорты