საიზოლაციო მოთხოვნები DC კაბელების და პრობლემები PP

ამჟამად, ხშირად გამოიყენებასაიზოლაციო მასალაDC კაბელებისთვის არის პოლიეთილენი. თუმცა, მკვლევარები მუდმივად ეძებენ უფრო მეტ პოტენციურ საიზოლაციო მასალებს, როგორიცაა პოლიპროპილენი (PP). მიუხედავად ამისა, PP, როგორც საკაბელო საიზოლაციო მასალის გამოყენება რამდენიმე პრობლემას წარმოადგენს.

 

1. მექანიკური თვისებები

DC კაბელების ტრანსპორტირების, მონტაჟისა და ექსპლუატაციის ძირითადი მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, საიზოლაციო მასალას უნდა ჰქონდეს გარკვეული მექანიკური სიმტკიცე, მათ შორის კარგი მოქნილობა, დრეკადობა შესვენებისას და დაბალი ტემპერატურის ზემოქმედების წინააღმდეგობა. თუმცა, PP, როგორც უაღრესად კრისტალური პოლიმერი, ავლენს სიმყარეს სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონში. გარდა ამისა, ის აჩვენებს მტვრევადობას და მგრძნობელობას ბზარების მიმართ დაბალ ტემპერატურაზე, რაც არ აკმაყოფილებს ამ პირობებს. ამიტომ, კვლევა ფოკუსირებული უნდა იყოს PP-ის გამკაცრებასა და შეცვლაზე ამ საკითხების გადასაჭრელად.

 

2. დაბერების წინააღმდეგობა

ხანგრძლივი გამოყენებისას, DC კაბელის იზოლაცია თანდათან ძველდება მაღალი ელექტრული ველის ინტენსივობისა და თერმული ციკლის ერთობლივი ეფექტის გამო. ეს დაბერება იწვევს მექანიკური და საიზოლაციო თვისებების შემცირებას, ასევე ავარიის სიძლიერის შემცირებას, რაც საბოლოოდ გავლენას ახდენს კაბელის საიმედოობაზე და მომსახურების ხანგრძლივობაზე. საკაბელო იზოლაციის დაძველება მოიცავს მექანიკურ, ელექტრო, თერმულ და ქიმიურ ასპექტებს, ელექტრული და თერმული დაბერება ყველაზე შემაშფოთებელია. მიუხედავად იმისა, რომ ანტიოქსიდანტების დამატებამ შეიძლება გარკვეულწილად გააუმჯობესოს PP-ის წინააღმდეგობა თერმული ჟანგვითი დაბერების მიმართ, ანტიოქსიდანტებსა და PP-ს შორის ცუდი თავსებადობა, მიგრაცია და მათი მინარევები, როგორც დანამატები, გავლენას ახდენს PP-ის იზოლაციის მუშაობაზე. აქედან გამომდინარე, მხოლოდ ანტიოქსიდანტებზე დაყრდნობა PP-ის დაბერების წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად ვერ აკმაყოფილებს DC კაბელის იზოლაციის სიცოცხლის ხანგრძლივობას და საიმედოობის მოთხოვნებს, რაც საჭიროებს შემდგომ კვლევას PP-ს მოდიფიცირების შესახებ.

 

3. საიზოლაციო შესრულება

სივრცის დამუხტვა, როგორც ერთ-ერთი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ხარისხზე და სიცოცხლის ხანგრძლივობაზემაღალი ძაბვის DC კაბელები, მნიშვნელოვნად მოქმედებს ადგილობრივ ელექტრული ველის განაწილებაზე, დიელექტრიკულ სიძლიერესა და საიზოლაციო მასალის დაბერებაზე. DC კაბელების საიზოლაციო მასალებს სჭირდებათ დათრგუნონ სივრცის მუხტის დაგროვება, შეამცირონ მსგავსი პოლარობის სივრცის მუხტების ინექცია და შეაფერხონ განსხვავებული პოლარობის სივრცის მუხტების წარმოქმნა, რათა თავიდან აიცილონ ელექტრული ველის დამახინჯება იზოლაციაში და ინტერფეისებში, უზრუნველყონ ავარიის უცვლელი ძალა და კაბელის სიცოცხლის ხანგრძლივობა.

როდესაც DC კაბელები რჩება უნიპოლარულ ელექტრულ ველში ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში, ელექტრონები, იონები და მინარევების იონიზაცია, რომლებიც წარმოიქმნება იზოლაციაში ელექტროდის მასალაში, ხდება კოსმოსური მუხტი. ეს მუხტები სწრაფად მიგრირებენ და გროვდებიან მუხტის პაკეტებში, რომლებიც ცნობილია როგორც კოსმოსური მუხტის დაგროვება. ამიტომ, DC კაბელებში PP-ს გამოყენებისას საჭიროა ცვლილებები, რათა შეაჩეროს მუხტის წარმოქმნა და დაგროვება.

 

4. თბოგამტარობა

ცუდი თბოგამტარობის გამო, PP-ზე დაფუძნებული DC კაბელების ექსპლუატაციის დროს წარმოქმნილი სითბო სწრაფად ვერ გაიფანტება, რაც იწვევს ტემპერატურის სხვაობებს საიზოლაციო ფენის შიდა და გარე მხარეებს შორის, რაც ქმნის არათანაბარი ტემპერატურის ველს. პოლიმერული მასალების ელექტრული გამტარობა იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ამრიგად, საიზოლაციო ფენის გარე მხარე, რომელსაც აქვს დაბალი გამტარობა, მიდრეკილია მუხტის დაგროვებისკენ, რაც იწვევს ელექტრული ველის ინტენსივობის შემცირებას. უფრო მეტიც, ტემპერატურული გრადიენტები იწვევს დიდი რაოდენობით სივრცის მუხტების ინექციას და მიგრაციას, რაც კიდევ უფრო ამახინჯებს ელექტრული ველის. რაც უფრო დიდია ტემპერატურის გრადიენტი, მით მეტი სივრცის მუხტის დაგროვება ხდება, რაც აძლიერებს ელექტრული ველის დამახინჯებას. როგორც ადრე განვიხილეთ, მაღალი ტემპერატურა, სივრცის მუხტის დაგროვება და ელექტრული ველის დამახინჯება გავლენას ახდენს DC კაბელების ნორმალურ მუშაობასა და მომსახურების ხანგრძლივობაზე. აქედან გამომდინარე, PP-ის თბოგამტარობის გაუმჯობესება აუცილებელია DC კაბელების უსაფრთხო მუშაობისა და გახანგრძლივებული მომსახურების ვადის უზრუნველსაყოფად.