یک سیستم کابلی پلی پروپیلن ترموپلاستیک جدید 220-کیلوولتی اخیراً تمام آزمایشات نوع را در زوهای تکمیل کرد و توجه قابل توجهی را از صنعت به خود جلب کرد. یک تیم تحقیق و توسعه داخلی، پس از شکست های متعدد و اصلاحات مکرر، سرانجام بر این فناوری هسته ای کابل ولتاژ بالا تسلط یافتند. این پیشرفت واقعاً به چه معناست؟
ویژگی برجسته این سیستم کابلی این است که هم لایه عایق و هم لایه محافظ نیمه هادی آن به طور کامل از مواد توسعه یافته داخلی ساخته شده است. با توجه به اینکه مواد اصلی دیگر به زنجیرههای تأمین خارجی وابسته نیستند یا در برابر اختلالات آسیبپذیر نیستند، اکنون کل زنجیره تولید تحت کنترل کامل یک تیم{1}}متکی به خود است.
چرا این پیشرفت بسیار دشوار بود؟ در سطح ولتاژ 220 کیلو ولت، مواد باید الزامات سختگیرانه ای را برای قابلیت عایق بندی، تمیزی، و ساختار کریستالی ریز و یکنواخت داشته باشند{1}} که همگی باید به طور همزمان به دست آیند. تیم تحقیقاتی قبلاً با کابل های پلی پروپیلن 35 کیلوولت و 110 کیلو ولت موفق شده بود، اما افزایش مقیاس تا 220 کیلو ولت تقریباً دشواری فنی را دو برابر کرد. تست تایپ به تنهایی با مشکلات متعددی مواجه شد. هر نقص جزئی می تواند منجر به عملکرد ناپایدار یا شکست کامل شود.
این موفقیت تنها با تلاش فردی حاصل نشد. این پروژه به رهبری موسسه تحقیقات نیروی برق چین، تیمهایی را از زمینههای مختلف-از جمله پتروشیمی، تولید مواد، تولید کابل، و عملیات شبکه برق گرد هم آورد. برای روشن کردن آن، خطوط انتقال 220 کیلوولت به عنوان شریانهای اصلی در شبکههای برق شهری بزرگ-چین عمل میکنند و به طور موثر انرژی را از سایتهای تولید میرسانند. پلی پروپیلن مزایای کلیدی دارد: چرخه تولید کوتاهتر، ظرفیت انتقال بالاتر و سازگاری با محیط زیست نیازهای حیاتی برای توسعه شبکه هوشمند و سبز. جهش کنونی در ادغام انرژی تجدیدپذیر{8}}در مقیاس بزرگ در شبکه را در نظر بگیرید: هرکسی که بتواند بارهای بالاتر و استقرار سریعتر را در انتقال{{9} ولتاژ بالا پشتیبانی کند، دست برتر را خواهد داشت.
این اولین بار نیست که نوآوری مواد داخلی و تولید پیشرفته با موفقیت همکاری می کنند. سال گذشته، کابلهای پلی اتیلن با ولتاژ فوقالعاده بالا-بهروزرسانیشده پس از چندین دور پیشرفت صنعتی در جیانگ سو و گوانگدونگ مستقر شدند. در حالی که ژاپن و اروپا زودتر شروع به توسعه کابل های پلی پروپیلن کردند، هنوز هم در تولید انبوه و عملکرد زیست محیطی با چالش هایی روبرو هستند. بسیاری از تولیدکنندگان کابلهای ولتاژ بالا در خارج از کشور با گلوگاههایی در پردازش مواد دست و پنجه نرم میکنند که منجر به پایداری تولید ناسازگار و مشکلات تکراری خلوص مواد و قابلیت اطمینان در هنگام نصب در مزرعه میشود.
با این حال، پیشرفت در چنین فناوری هایی بدون مانع به دست نمی آید. کارشناسان هشدار می دهند که پایداری طولانی مدت عایق پلی پروپیلن تحت ولتاژ پایدار همچنان نیازمند اعتبارسنجی گسترده است. پلی اتیلن متقابل سنتی به ندرت در طول سال ها استفاده از کار می افتد، در حالی که مواد جدیدتر، اگرچه سبزتر هستند، چرخه های آزمایشی نسبتاً کوتاهی برای شرایط شدید دارند. راه حل های پشتیبان و مکانیسم های واکنش اضطراری نیز باید بر این اساس تکامل یابند. به عبارت دیگر، در حالی که نوآوری رو به جلو است،-کاربردهای جهانی واقعی نیازمند یکپارچگی دقیق هستند-موفقیت تا مرحله نهایی نامشخص است.
چالش های مشابه اغلب در سراسر صنایع ظاهر می شود. برای مثال، در بازار کابلهای فیبر{1}نوری، شرکتهای پیشرو چینی از طریق تولید انبوه و کاهش هزینه به رهبران جهانی در ساخت مراکز داده تبدیل شدند، با این حال اتکای زیاد به مواد وارداتی همچنان تولید را محدود میکند. تنها زمانی که هم مواد و هم کل زنجیره تامین تقویت شوند، میتوان رقابت واقعی را پدید آورد. به همین ترتیب، در طول ارتقای شبکه تلویزیون کابلی ایالات متحده،-استفاده از کابلکشی سازگار با محیط زیست در مقیاس بزرگ با مشکلات مکرر در آزمایش ظرفیت مواجه شد و پروژههای متعدد را به تأخیر انداخت.
یک نکته دیگر: استانداردهای ملی و پیشرفت های فناوری بر یکدیگر تأثیر می گذارند. در چند ماه اول سال جاری، سه استاندارد ملی توصیه شده جدید برای کابل ها منتشر شد که الزامات سخت گیرانه تری را برای انتخاب مواد، فرآیندهای تولید و روش های آزمایش اعمال می کند. در نهایت، پیشرفت در کابل های پلی پروپیلن 220 کیلوولتی نه تنها یک جهش تکنولوژیکی، بلکه یک فشار جمعی در کل زنجیره صنعتی به سمت تحول سبز است. چالشهای پیش رو همچنان ادامه دارند، اما با ادامه رشد نوآوریها در بهرهوری مواد،- استقرار سبز در مقیاس بزرگ و همکاری در بازار، فضایی را برای پیشرفتهای آینده در ولتاژهای بالاتر و شبکههای هوشمندتر ایجاد میکنند.
