XLPE კაბელის სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაზრდა ანტიოქსიდანტებით

ანტიოქსიდანტების როლი ჯვარედინი პოლიეთილენის (XLPE) იზოლირებული კაბელების სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაზრდაში

ჯვარედინი შეკავშირებული პოლიეთილენი (XLPE)არის პირველადი საიზოლაციო მასალა, რომელიც გამოიყენება საშუალო და მაღალი ძაბვის კაბელებში. მათი ექსპლუატაციის მთელი პერიოდის განმავლობაში, ეს კაბელები მრავალფეროვან გამოწვევებს აწყდებიან, მათ შორის ცვალებად კლიმატურ პირობებს, ტემპერატურის რყევებს, მექანიკურ დატვირთვას და ქიმიურ ურთიერთქმედებას. ეს ფაქტორები ერთობლივად გავლენას ახდენს კაბელების გამძლეობასა და სიცოცხლის ხანგრძლივობაზე.

ანტიოქსიდანტების მნიშვნელობა XLPE სისტემებში

XLPE-ით იზოლირებული კაბელების ხანგრძლივი მომსახურების ვადის უზრუნველსაყოფად, პოლიეთილენის სისტემისთვის შესაბამისი ანტიოქსიდანტის შერჩევა უმნიშვნელოვანესია. ანტიოქსიდანტები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ პოლიეთილენის ჟანგვითი დეგრადაციისგან დაცვაში. მასალაში წარმოქმნილ თავისუფალ რადიკალებთან სწრაფი რეაქციით, ანტიოქსიდანტები წარმოქმნიან უფრო სტაბილურ ნაერთებს, როგორიცაა ჰიდროპეროქსიდები. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, რადგან XLPE-სთვის ჯვარედინი შეკავშირების პროცესების უმეტესობა პეროქსიდზეა დაფუძნებული.

პოლიმერების დაშლის პროცესი

დროთა განმავლობაში, პოლიმერების უმეტესობა თანდათან მყიფე ხდება მიმდინარე დეგრადაციის გამო. პოლიმერების სიცოცხლის ხანგრძლივობის დასასრული, როგორც წესი, განისაზღვრება, როგორც წერტილი, როდესაც მათი წაგრძელება გაწყვეტის დროს მცირდება საწყისი მნიშვნელობის 50%-მდე. ამ ზღურბლის მიღმა, კაბელის უმნიშვნელო მოხრამაც კი შეიძლება გამოიწვიოს ბზარები და დაზიანება. საერთაშორისო სტანდარტები ხშირად იყენებენ ამ კრიტერიუმს პოლიოლეფინებისთვის, მათ შორის ჯვარედინად დაკავშირებული პოლიოლეფინებისთვის, მასალის მუშაობის შესაფასებლად.

არენიუსის მოდელი კაბელის სიცოცხლის ხანგრძლივობის პროგნოზირებისთვის

ტემპერატურასა და კაბელის სიცოცხლის ხანგრძლივობას შორის ურთიერთობა ჩვეულებრივ არენიუსის განტოლების გამოყენებით აღიწერება. ეს მათემატიკური მოდელი ქიმიური რეაქციის სიჩქარეს შემდეგნაირად გამოხატავს:

K= D e(-Ea/RT)

სად:

K: სპეციფიკური რეაქციის სიჩქარე

D: მუდმივი

Ea: აქტივაციის ენერგია

R: ბოლცმანის აირის მუდმივა (8.617 x 10-5 eV/K)

T: აბსოლუტური ტემპერატურა კელვინებში (273+ ტემპერატურა °C-ში)

ალგებრული გადალაგების შემთხვევაში, განტოლება შეიძლება გამოისახოს წრფივი ფორმით: y = mx+b

ამ განტოლებიდან, აქტივაციის ენერგიის (Ea) გამოთვლა შესაძლებელია გრაფიკული მონაცემების გამოყენებით, რაც საშუალებას იძლევა კაბელის სიცოცხლის ხანგრძლივობის ზუსტი პროგნოზირებისა სხვადასხვა პირობებში.

დაჩქარებული დაბერების ტესტები

XLPE-ით იზოლირებული კაბელების სიცოცხლის ხანგრძლივობის დასადგენად, სატესტო ნიმუშებზე უნდა ჩატარდეს დაჩქარებული დაბერების ექსპერიმენტები მინიმუმ სამ (სასურველია ოთხ) განსხვავებულ ტემპერატურაზე. ეს ტემპერატურები უნდა მოიცავდეს საკმარის დიაპაზონს, რათა დადგინდეს წრფივი კავშირი მარცხამდე არსებულ დროსა და ტემპერატურას შორის. აღსანიშნავია, რომ ყველაზე დაბალი ექსპოზიციის ტემპერატურამ უნდა გამოიწვიოს მინიმუმ 5000 საათის საშუალო დრო საბოლოო წერტილამდე, რათა უზრუნველყოფილი იყოს სატესტო მონაცემების ვალიდურობა.

ამ მკაცრი მიდგომის გამოყენებით და მაღალი ხარისხის ანტიოქსიდანტების შერჩევით, XLPE-ით იზოლირებული კაბელების ოპერაციული საიმედოობა და სიცოცხლის ხანგრძლივობა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს.