ترکیب کابل ذخیره انرژی تامین کننده

اجزاء و ویژگی های اصلی چیست ترکیب کابل ذخیره انرژی ، و چگونه بر خواص الکتریکی و مکانیکی کابل تأثیر می گذارد؟

ترکیب کابل ذخیره انرژی یک ماده کامپوزیت طراحی شده برای تولید کابل است که عمدتاً در سیستم های ذخیره انرژی و کابل های انتقال نیرو استفاده می شود. اجزاء و مشخصات اصلی آن تأثیر مستقیمی بر خواص الکتریکی و مکانیکی کابل دارد. در اینجا تجزیه و تحلیل دقیق اجزاء و ویژگی های اصلی آن است:

اجزای اصلی:
ماتریس پلیمری:
معمولاً از مواد پلیمری مانند پلی اتیلن (PE)، **پلی اتیلن متقاطع (XLPE) یا پلی پروپیلن (PP)** به عنوان ماتریس استفاده می شود. این پلیمرها دارای خواص عایق الکتریکی و استحکام مکانیکی خوبی هستند.

پرکننده ها و تقویت کننده ها:
پرکننده های غیر آلی (مانند پودر کوارتز، تالک و غیره) برای بهبود استحکام مکانیکی، مقاومت در برابر حرارت و دوام مواد استفاده می شود.
تقویت‌کننده‌هایی مانند الیاف شیشه و فیبر کربن به بهبود استحکام، سفتی و مقاومت کششی مواد کامپوزیت کمک می‌کنند.

نرم کننده:
برای بهبود خواص پردازش مواد کامپوزیت و افزایش انعطاف پذیری آن به ویژه در محیط های با دمای پایین استفاده می شود.

بازدارنده شعله: برای اطمینان از اینکه کابل در صورت آتش سوزی شعله را پخش نمی کند، مواد بازدارنده شعله (مانند بازدارنده های شعله هالوژن یا بدون هالوژن) اغلب به Power Storage Cable Compound اضافه می شود.

مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV): برای بهبود دوام کابل در مواجهه با محیط های بیرونی، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش از تخریب مواد کامپوزیت تحت نور ماوراء بنفش جلوگیری می کند.

آنتی اکسیدان: برای جلوگیری از از دست دادن عملکرد مواد در اثر اکسیداسیون و در نتیجه افزایش طول عمر کابل استفاده می شود.

ویژگی ها:
خواص الکتریکی:
عایق بالا: ماتریس پلیمری عایق الکتریکی عالی را فراهم می کند و می تواند به طور موثر از نشت جریان جلوگیری کند.
ثابت دی الکتریک پایین: می تواند اتلاف انرژی در انتقال نیرو را کاهش دهد، به ویژه برای کاربردهای ولتاژ بالا مناسب است.
مقاومت در برابر کرونا: به سرکوب پدیده تخلیه کرونا و تخلیه جزئی کمک می کند و عملکرد طولانی مدت و پایدار کابل را تضمین می کند.

خواص مکانیکی:
استحکام کششی بالا و مقاومت پارگی: افزودن مواد تقویت کننده مانند الیاف شیشه یا فیبر کربن باعث می شود که مواد کامپوزیت دارای استحکام کششی عالی، مقاومت در برابر پارگی و مقاومت در برابر سایش باشد.
مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و پایین: پایداری دمایی خوبی دارد و می تواند عملکرد را در محدوده دمایی وسیعی، معمولاً از -40 درجه سانتی گراد تا 90 درجه سانتی گراد یا حتی بالاتر حفظ کند.
مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی: در برابر خوردگی مواد شیمیایی مانند روغن، اسید، قلیایی و آب نمک مقاوم بوده و برای محیط های پیچیده و خشن مناسب است.
حفاظت از محیط زیست و پایداری: با بهبود الزامات حفاظت از محیط زیست، ترکیب کابل های ذخیره سازی برق مدرن اغلب حاوی مواد مضر (مانند هالوژن) نیست و قابلیت بازیافت بالا و اثرات زیست محیطی پایینی دارد.
نحوه تاثیرگذاری بر خواص الکتریکی و مکانیکی کابل ها:
عملکرد الکتریکی: عملکرد عایق بالا و مقاومت در برابر کرونا Power Storage Cable Compound تضمین می کند که کابل می تواند به طور ایمن در محیط های ولتاژ بالا کار کند و خطر خرابی الکتریکی را کاهش دهد. در عین حال، کنترل ثابت دی الکتریک خوب می تواند اتلاف انرژی در انتقال نیرو را کاهش دهد و کارایی سیستم را بهبود بخشد.
خواص مکانیکی: مواد تقویت شده باعث می شود که مواد کامپوزیت دارای استحکام کششی عالی و مقاومت در برابر پارگی باشد و باعث می شود کابل به راحتی در حین ساخت و استفاده آسیب نبیند. در عین حال، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و پایین مواد کامپوزیت تضمین می‌کند که کابل همچنان می‌تواند در محیط‌های شدید (مانند دمای بالا، محیط‌های سرد یا رطوبت بالا) به طور پایدار کار کند، و اطمینان طولانی‌مدت سیستم قدرت را تضمین می‌کند.

چه عوامل محیطی (مانند دما، رطوبت، خوردگی شیمیایی و غیره) باید در هنگام انتخاب در نظر گرفته شوند. Power Storage Cable Compound ?

هنگام انتخاب ترکیب کابل ذخیره انرژی، باید عوامل محیطی مختلفی را در نظر بگیرید که به طور مستقیم بر عملکرد، عمر و قابلیت اطمینان کابل تأثیر می گذارد. عوامل محیطی زیر باید در نظر گرفته شوند:

1. دما
محیط با دمای بالا: کابل ها ممکن است در معرض محیط های با دمای بالا، مانند اتاق های تجهیزات برق، مناطق صنعتی یا تاسیسات زیرزمینی قرار بگیرند. در این حالت، ترکیب کابل باید مقاومت عالی در دمای بالا داشته باشد، معمولاً لازم است که عایق و استحکام مکانیکی خود را در دماهای 90 تا 120 درجه سانتیگراد یا بالاتر حفظ کند.
محیط با دمای پایین: در مناطق سرد یا محیط های با دمای پایین، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر ترک مواد بسیار مهم است. در دماهای پایین، برخی از مواد (مانند پلی اتیلن) ​​ممکن است شکننده شوند. انتخاب ترکیبی با عملکرد خوب در دمای پایین (مانند پلی اتیلن متقاطع (XLPE)) می تواند از ترک خوردن یا از دست دادن خاصیت ارتجاعی مواد جلوگیری کند.

2. رطوبت
رطوبت و رطوبت: کابل ها اغلب در معرض محیط های مرطوب مانند تاسیسات زیرزمینی یا دریایی قرار دارند. نفوذ رطوبت ممکن است باعث خرابی عایق کابل یا نشت جریان شود. بنابراین، ماده کامپوزیت انتخاب شده باید مقاومت خوبی در برابر آب داشته باشد و بتواند در برابر نفوذ رطوبت مقاومت کند.
خوردگی رطوبت: رطوبت زیاد ممکن است باعث زنگ زدگی یا خوردگی قطعات فلزی شود، بنابراین لازم است مواد مقاوم در برابر رطوبت و مقاوم در برابر خوردگی مانند پوشش های ضد رطوبت و پلیمرهایی با درجه مقاومت بالا در برابر آب انتخاب شوند.

3. خوردگی شیمیایی
محیط اسیدی و قلیایی: کابل ها ممکن است در محیط های شیمیایی (مانند گازها و مایعات اسیدی یا قلیایی) استفاده شوند. در این حالت، ماده کامپوزیت باید در برابر اسیدها و قلیاها مقاوم باشد تا از خوردگی یا تخریب جلوگیری شود.
روغن و حلال ها: در محیط های صنعتی، کابل ها ممکن است در معرض روغن ها، حلال ها، سوخت ها یا مواد شیمیایی قرار گیرند. در این زمان، مقاومت در برابر روغن و مقاومت در برابر حلال مواد کامپوزیت باید در هنگام انتخاب مواد در نظر گرفته شود تا اطمینان حاصل شود که پس از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت تخریب نمی شود یا عملکرد خود را از دست نمی دهد.

4. اشعه ماوراء بنفش (UV).
محیط بیرون: برای کابل هایی که در معرض نور خورشید هستند، اشعه ماوراء بنفش می تواند باعث تخریب مواد، به ویژه در سطح مواد پلیمری شود. مواد کامپوزیتی با افزودنی های ضد اشعه ماوراء بنفش می توانند آسیب اشعه ماوراء بنفش به مواد را به تاخیر بیندازند و از ترک خوردن سطح، محو شدن یا تخریب عملکرد جلوگیری کنند.
پیری سطح: قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش ممکن است باعث پیری سطح کابل شود و بر خواص مکانیکی کابل تأثیر بگذارد. استفاده از مواد یا پوشش های مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش می تواند طول عمر کابل ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

5. تنش و ارتعاش مکانیکی
در طول حمل و نقل، نصب و کارکرد طولانی مدت، کابل ها تحت فشارهای مکانیکی مانند کشش، خمش و لرزش قرار می گیرند. کامپوزیت های کابلی باید دارای استحکام کششی و مقاومت پارگی کافی برای تحمل بارهای خارجی بدون ترک یا شکستگی باشند.
به خصوص در محیط های صنعتی و ساختمانی، کامپوزیت ها برای مقابله با تنش های مکانیکی دوره ای نیاز به مقاومت در برابر خستگی دارند.

6. ازن و آلودگی
ازن: کابل ها در برخی محیط ها در معرض ازن قرار می گیرند که می تواند باعث پیری و شکنندگی برخی پلیمرها شود. بنابراین، انتخاب مواد کامپوزیتی با مقاومت خوب ازن (مانند افزودن آنتی اکسیدان ها یا استفاده از پلیمرهای اصلاح شده) بسیار مهم است.
آلودگی هوا: در برخی از مناطق به شدت آلوده، مانند مناطق صنعتی یا تاسیسات برق شهری، کابل ها ممکن است در معرض گازهای مضر مانند سولفیدها و اکسیدهای نیتروژن قرار گیرند. این آلاینده ها ممکن است باعث پیری و خوردگی مواد شوند. انتخاب مواد کامپوزیتی با خواص ضد آلودگی خوب می تواند دوام کابل را بهبود بخشد.

7. تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل الکتریکی
در برخی از محیط های ولتاژ بالا یا فرکانس بالا، کابل ها ممکن است تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) یا نویز الکتریکی قرار گیرند. در این مورد، لازم است یک ماده کامپوزیت با خواص محافظ خوب مانند کابلی با لایه محافظ فلزی انتخاب شود تا تاثیر میدان های الکترومغناطیسی خارجی بر عملکرد کابل کاهش یابد.

8. خطر آتش سوزی و کاهش شعله
کابل‌های ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی ممکن است در محیط‌های با دمای بالا آتش بگیرند، بنابراین لازم است از مقاوم بودن آن‌ها اطمینان حاصل شود. برخی از مناطق ممکن است نیاز به استفاده از کابل هایی با استانداردهای خاص بازدارنده شعله (مانند گواهینامه UL یا IEC) داشته باشند. ماده کامپوزیت انتخاب شده باید بتواند در هنگام وقوع آتش سوزی، گسترش شعله را سرکوب کند و دود سمی تولید نشود.

9. ارتفاع و ارتفاع
در مناطق مرتفع، هوا رقیق تر و غلظت اکسیژن کم است و ممکن است عملکرد عایق کابل تحت تأثیر قرار گیرد. به خصوص در مورد فشار هوای کم، مواد عایق کابل باید بتواند در برابر فشار هوای پایین مقاومت کرده و عملکرد الکتریکی پایدار را حفظ کند.3