Compuesto de cable de almacenamiento de energía proveedor

¿Cuáles son los principales componentes y características de Compuesto de cable de almacenamiento de energía ¿Y cómo afecta a las propiedades eléctricas y mecánicas del cable?

El compuesto de cable de almacenamiento de energía es un material compuesto diseñado para la fabricación de cables, utilizado principalmente en sistemas de almacenamiento de energía y cables de transmisión de energía. Sus principales componentes y características tienen un impacto directo en las propiedades eléctricas y mecánicas del cable. A continuación se muestra un análisis detallado de sus principales componentes y características:

Componentes principales:
Matriz polimérica:
Como matriz se suelen utilizar materiales poliméricos como polietileno (PE), **polietileno reticulado (XLPE) o polipropileno (PP)**. Estos polímeros tienen buenas propiedades de aislamiento eléctrico y resistencia mecánica.

Rellenos y refuerzos:
Las cargas inorgánicas (como polvo de cuarzo, talco, etc.) se utilizan para mejorar la resistencia mecánica, la resistencia al calor y la durabilidad del material.
Refuerzos como la fibra de vidrio y la fibra de carbono ayudan a mejorar la resistencia, rigidez y resistencia a la tracción del material compuesto.

Plastificante:
Se utiliza para mejorar las propiedades de procesamiento del material compuesto y aumentar su flexibilidad, especialmente en ambientes de baja temperatura.

Retardante de llama: para garantizar que el cable no propague las llamas en caso de incendio, a menudo se agregan retardantes de llama (como halógenos o retardantes de llama libres de halógenos) al compuesto para cables de almacenamiento de energía.

Resistencia a los rayos ultravioleta (UV): para mejorar la durabilidad del cable cuando se expone a ambientes exteriores, la resistencia a los rayos UV evita que el material compuesto se degrade bajo la luz ultravioleta.

Antioxidante: Se utiliza para evitar que el material pierda rendimiento debido a la oxidación, alargando así la vida útil del cable.

Características:
Propiedades eléctricas:
Alto aislamiento: la matriz de polímero proporciona un excelente aislamiento eléctrico y puede prevenir eficazmente las fugas de corriente.
Baja constante dieléctrica: puede reducir la pérdida de energía en la transmisión de energía, especialmente adecuada para aplicaciones de alto voltaje.
Resistencia a la corona: Ayuda a suprimir los fenómenos de descarga en corona y descarga parcial, asegurando un funcionamiento estable y a largo plazo del cable.

Propiedades mecánicas:
Alta resistencia a la tracción y al desgarro: la adición de materiales de refuerzo como fibra de vidrio o fibra de carbono hace que el material compuesto tenga una excelente resistencia a la tracción, al desgarro y a la abrasión.
Resistencia a altas y bajas temperaturas: tiene buena estabilidad de temperatura y puede mantener el rendimiento en un amplio rango de temperaturas, generalmente de -40 °C a 90 °C o incluso más.
Resistencia a la corrosión química: es resistente a la corrosión por productos químicos como aceite, ácido, álcali y agua salada, y es adecuado para entornos complejos y hostiles.
Protección ambiental y sostenibilidad: con la mejora de los requisitos de protección ambiental, el compuesto de cable de almacenamiento de energía moderno a menudo no contiene sustancias nocivas (como halógenos) y tiene una alta reciclabilidad y un bajo impacto ambiental.
Cómo afectar las propiedades eléctricas y mecánicas de los cables:
Rendimiento eléctrico: El alto rendimiento de aislamiento y la resistencia a la corona del compuesto de cable de almacenamiento de energía garantizan que el cable pueda funcionar de forma segura en entornos de alto voltaje y reducen el riesgo de fallas eléctricas. Al mismo tiempo, un buen control de la constante dieléctrica puede reducir la pérdida de energía en la transmisión de energía y mejorar la eficiencia del sistema.
Propiedades mecánicas: El material reforzado hace que el material compuesto tenga una excelente resistencia a la tracción y al desgarro, lo que hace que el cable no se dañe fácilmente durante la construcción y el uso. Al mismo tiempo, la resistencia a altas y bajas temperaturas del material compuesto garantiza que el cable aún pueda funcionar de manera estable en ambientes extremos (como ambientes de alta temperatura, frío o alta humedad), asegurando la confiabilidad a largo plazo del sistema de energía.

¿Qué factores ambientales (como temperatura, humedad, corrosión química, etc.) deben tenerse en cuenta al seleccionar Compuesto de cable de almacenamiento de energía ?

Al seleccionar el compuesto de cable de almacenamiento de energía, debe considerar una variedad de factores ambientales que afectan directamente el rendimiento, la vida útil y la confiabilidad del cable. Los siguientes son los factores ambientales que deben considerarse:

1. Temperatura
Entorno de alta temperatura: los cables pueden estar expuestos a entornos de alta temperatura, como salas de equipos eléctricos, áreas industriales o instalaciones subterráneas. En este caso, el compuesto del cable debe tener una excelente resistencia a altas temperaturas, lo que normalmente requiere que mantenga su aislamiento y resistencia mecánica a temperaturas de 90 °C a 120 °C o superiores.
Ambiente de baja temperatura: En zonas frías o ambientes de baja temperatura, la flexibilidad y resistencia al agrietamiento del material son cruciales. A bajas temperaturas, algunos materiales (como el polietileno) pueden volverse quebradizos. Elegir un compuesto con buen rendimiento a bajas temperaturas (como el polietileno reticulado (XLPE)) puede evitar que el material se agriete o pierda elasticidad.

2. Humedad
Humedad y humedad: Los cables suelen estar expuestos a ambientes húmedos, como instalaciones subterráneas o marinas. La penetración de humedad puede provocar fallos en el aislamiento del cable o fugas de corriente. Por lo tanto, el material compuesto seleccionado debe tener una buena resistencia al agua y ser capaz de resistir la entrada de humedad.
Corrosión por humedad: la alta humedad puede causar oxidación o corrosión de las piezas metálicas, por lo que es necesario seleccionar materiales resistentes a la humedad y a la corrosión, como recubrimientos y polímeros a prueba de humedad con altos índices de resistencia al agua.

3. Corrosión química
Entorno ácido y alcalino: Los cables se pueden utilizar en entornos químicos (como gases y líquidos ácidos o alcalinos). En este caso, el material compuesto debe ser resistente a ácidos y álcalis para evitar la corrosión o degradación.
Aceite y disolventes: en entornos industriales, los cables pueden estar expuestos a aceites, disolventes, combustibles o productos químicos. En este momento, se debe considerar la resistencia al aceite y a los solventes del material compuesto al seleccionar materiales para garantizar que no se degrade ni pierda su función después de una exposición prolongada.

4. Radiación ultravioleta (UV)
Entorno exterior: En el caso de cables expuestos a la luz solar, la radiación ultravioleta puede provocar la degradación del material, especialmente en la superficie de los materiales poliméricos. Los materiales compuestos con aditivos anti-UV pueden retrasar el daño de los rayos ultravioleta al material y evitar el agrietamiento, la decoloración o la degradación del rendimiento de la superficie.
Envejecimiento de la superficie: la exposición prolongada a los rayos ultravioleta puede provocar el envejecimiento de la superficie del cable, afectando las propiedades mecánicas del cable. El uso de materiales o revestimientos resistentes a los rayos UV puede aumentar significativamente la vida útil de los cables.

5. Estrés mecánico y vibración.
Durante el transporte, la instalación y el funcionamiento a largo plazo, los cables están sujetos a tensiones mecánicas como estiramiento, flexión y vibración. Los compuestos de cables deben tener suficiente resistencia a la tracción y al desgarro para soportar cargas externas sin agrietarse ni romperse.
Especialmente en entornos industriales y de construcción, los compuestos deben tener resistencia a la fatiga para hacer frente a tensiones mecánicas periódicas.

6. Ozono y contaminación
Ozono: los cables están expuestos al ozono en algunos entornos, lo que puede provocar el envejecimiento y la fragilización de ciertos polímeros. Por tanto, es muy importante elegir materiales compuestos con buena resistencia al ozono (como añadir antioxidantes o utilizar polímeros modificados).
Contaminación del aire: en algunas áreas muy contaminadas, como áreas industriales o instalaciones eléctricas urbanas, los cables pueden estar expuestos a gases nocivos como sulfuros y óxidos de nitrógeno. Estos contaminantes pueden causar envejecimiento y corrosión del material. La elección de materiales compuestos con buenas propiedades anticontaminación puede mejorar la durabilidad del cable.

7. Interferencia electromagnética (EMI) e interferencia eléctrica.
En algunos entornos de alto voltaje o alta frecuencia, los cables pueden verse afectados por interferencias electromagnéticas (EMI) o ruido eléctrico. En este caso, es necesario seleccionar un material compuesto con buenas propiedades de blindaje, como un cable con una capa de blindaje metálico, para reducir el impacto de los campos electromagnéticos externos en el rendimiento del cable.

8. Riesgo de incendio y retardo de llama.
Los cables de almacenamiento de energía eléctrica pueden inflamarse en ambientes de alta temperatura, por lo que es necesario asegurarse de que sean retardantes de llama. Algunas regiones pueden requerir el uso de cables con estándares específicos de retardo de llama (como certificación UL o IEC). El material compuesto seleccionado debe poder suprimir la propagación de las llamas en caso de incendio y no generar humo tóxico.

9. Altitud y altitud
En áreas de gran altitud, el aire es más fino y la concentración de oxígeno es baja, y el rendimiento del aislamiento del cable puede verse afectado. Especialmente en el caso de baja presión de aire, el material aislante del cable debe poder resistir el ambiente de baja presión de aire y mantener un rendimiento eléctrico estable.