Az új szigetelőanyagok teljesítményvédő gátat építenek a magas hőmérsékletnek ellenálló tápkábel számára

A kohászati ​​kemencék lángja mellett és az új energiaerőművek magas hőmérsékletű berendezései között az erőátviteli rendszerek a normát messze meghaladó hőmérsékleti tesztekkel szembesülnek. Mivel a "mentőöv", hogy biztosítsák a stabil energiaátvitelt, az alapvető versenyképességet Magas hőmérsékletnek ellenálló tápkábel szigetelési teljesítményére koncentrál. Ez a teljesítmény nem a hőálló tulajdonságok egyszerű szuperpozíciója, hanem az anyag molekulaszerkezetének precíz kialakítása révén a kábel képes ellenállni az öregedésnek és megőrizni a szigetelést magas hőmérsékletű környezetben, alapvetően megoldva a hagyományos kábelek biztonsági kockázatait extrém munkakörülmények között.
A hagyományos erősáramú kábelekben általánosan használt polivinil-klorid (PVC) szigetelőanyagok szobahőmérsékleten is kielégítik az alapvető szigetelési követelményeket, de molekulaszerkezeti jellemzőik meghatározzák a magas hőmérsékleten való alkalmazkodóképesség hiányosságait. A PVC molekulalánc polimerizált vinil-klorid monomerekből áll, gyenge láncközi erőkkel és nagyszámú könnyen lebomló klóratomot tartalmaz. Amikor a környezeti hőmérséklet meghaladja a 70 °C-ot, a PVC molekulalánc termikus lebomlásnak indul, és korrozív gázokat, például hidrogén-kloridot szabadít fel; ha a hőmérséklet tovább emelkedik 100°C fölé, az anyag gyorsan meglágyul és deformálódik, a szigetelőréteg sértetlensége megsemmisül, és a szivárgás veszélye meredeken megnő.
A magas hőmérsékletnek ellenálló tápkábel forradalmi áttörése az új szigetelőanyagok kutatásának és fejlesztésének, valamint alkalmazásának eredménye. A szilikongumi, poliimid és egyéb anyagok egyedülálló molekulaszerkezetükkel a magas hőmérsékletű szigetelés területén a fő erővé váltak. Ez a szerkezet három alapvető előnyt biztosít az anyagnak: a π elektronfelhő a konjugált rendszerben egyenletesen oszlik el, és a kémiai kötés energiája jelentősen megnövekszik, így a poliimid hőbomlási hőmérséklete eléri az 500 ℃-ot, és a hosszú távú használati hőmérsékletet stabilan 260 ℃-on tartják; a merev molekulaláncot nem könnyű megcsavarni és megszakítani a hőmozgás miatt, és még magas hőmérsékletű környezetben is meg lehet őrizni a molekulalánc integritását, hogy a szigetelőrétegben ne legyenek lyukak vagy repedések; erős van der Waals erők és hidrogénkötések vannak a molekulák között, sűrű molekuláris halmozott szerkezetet képezve, hatékonyan megakadályozva az elektronvándorlást és fenntartva a kiváló dielektromos tulajdonságokat. Amikor a kábel magas hőmérsékletű, 300 ℃-os környezetben fut egy kohászati ​​műhelyben, a poliimid szigetelőréteg olyan, mint egy szilárd páncél, amely elszigeteli a hőt a vezető erodálásától, és megakadályozza a szigetelés meghibásodása miatti rövidzárlati baleseteket.
A poliimid mellett a szilikongumi szigetelőanyagok is egyedülálló magas hőmérsékleti alkalmazkodóképességet mutatnak. Fő molekulalánca szilícium-oxigén kötésekből (Si-O) áll. A Si-O kötések kötési energiája eléri a 460 kJ/mol értéket, ami jóval magasabb, mint a szokásos szén-szén kötéseknél (C-C), és természetes termikus stabilitással rendelkezik. A szilikongumi molekuláris lánc rugalmassága lehetővé teszi, hogy magas hőmérsékleten is megőrizze jó rugalmasságát, elkerülve a szigetelőréteg megrepedését, amelyet az anyag keményedése és ridegsége okoz. A szilikongumi alacsony felületi energiával rendelkezik, és nem könnyen szívja fel a nedvességet és a szennyeződéseket, tovább biztosítva a szigetelés megbízhatóságát magas hőmérsékletű környezetben. A fotovoltaikus erőmű inverteres csatlakozókábelében a szilikongumi szigetelőréteg ellenáll a közvetlen napfény által keltett magas hőmérsékletnek, és ellenáll a szél- és homok eróziónak, így biztosítva az elektromos energia stabil átvitelét.
A molekuláris szerkezet tervezésétől az anyagteljesítmény megvalósításáig a magas hőmérsékletnek ellenálló tápkábel szigetelési technológiai áttörése újradefiniálja az erőátvitel színvonalát extrém környezetben. A hagyományos anyagok eredendő hibáinak feladásával és új, hőstabil molekulaszerkezetű anyagok bevezetésével a kábel továbbra is megőrizheti szigetelési teljesítményét magas hőmérsékleti körülmények között is.