Айқас байланысқан полиэтилен (XLPE) оқшауланған кабельдерінің қызмет ету мерзімін ұзартудағы антиоксиданттардың рөлі
Айқас байланысқан полиэтилен (XLPE)орта және жоғары вольтты кабельдерде қолданылатын негізгі оқшаулағыш материал болып табылады. Пайдалану мерзімі ішінде бұл кабельдер әртүрлі климаттық жағдайлар, температураның ауытқуы, механикалық кернеу және химиялық өзара әрекеттесулер сияқты әртүрлі қиындықтарға тап болады. Бұл факторлар кабельдердің беріктігі мен ұзақ мерзімділігіне бірге әсер етеді.
XLPE жүйелеріндегі антиоксиданттардың маңыздылығы
XLPE оқшауланған кабельдерінің қызмет ету мерзімін ұзарту үшін полиэтилен жүйесіне сәйкес антиоксидантты таңдау өте маңызды. Антиоксиданттар полиэтиленді тотығу ыдырауынан қорғауда маңызды рөл атқарады. Материалда түзілетін бос радикалдармен тез әрекеттесу арқылы антиоксиданттар гидропероксидтер сияқты тұрақты қосылыстар түзеді. Бұл әсіресе өте маңызды, себебі XLPE үшін көптеген көлденең байланыстыру процестері пероксидке негізделген.
Полимерлердің ыдырау процесі
Уақыт өте келе, полимерлердің көпшілігі үздіксіз ыдырауға байланысты біртіндеп сынғыш болады. Полимерлердің қызмет ету мерзімінің аяқталуы әдетте олардың үзіліс кезіндегі созылуы бастапқы мәннің 50%-ына дейін төмендейтін нүкте ретінде анықталады. Осы шектен асып кетсе, кабельдің тіпті аздап майысуы да жарылуға және істен шығуға әкелуі мүмкін. Халықаралық стандарттар материалдың өнімділігін бағалау үшін көбінесе полиолефиндерге, соның ішінде көлденең байланысқан полиолефиндерге осы критерийді қолданады.
Кабель өмірін болжауға арналған Аррениус моделі
Температура мен кабельдің қызмет ету мерзімі арасындағы байланыс әдетте Аррениус теңдеуін қолдану арқылы сипатталады. Бұл математикалық модель химиялық реакция жылдамдығын келесідей өрнектейді:
K= D e(-Ea/RT)
Қайда:
K: Меншікті реакция жылдамдығы
D: Тұрақты
Ea: Белсендіру энергиясы
R: Больцман газ тұрақтысы (8,617 x 10-5 эВ/К)
T: Кельвиндегі абсолютті температура (°C бойынша 273+ температура)
Алгебралық түрде қайта реттелген теңдеуді сызықтық түрде көрсетуге болады: y = mx+b
Бұл теңдеуден графикалық деректерді пайдаланып, активация энергиясын (Ea) алуға болады, бұл әртүрлі жағдайларда кабельдің қызмет ету мерзімін дәл болжауға мүмкіндік береді.
Жеделдетілген қартаю сынақтары
XLPE оқшауланған кабельдердің қызмет ету мерзімін анықтау үшін сынақ үлгілері кемінде үш (мүмкіндігінше төрт) әртүрлі температурада жеделдетілген қартаю тәжірибелеріне ұшырауы керек. Бұл температуралар істен шығу уақыты мен температура арасындағы сызықтық байланысты орнату үшін жеткілікті диапазонды қамтуы керек. Атап айтқанда, ең төменгі экспозиция температурасы сынақ деректерінің жарамдылығын қамтамасыз ету үшін аяқталу нүктесіне дейінгі орташа уақытты кемінде 5000 сағатқа жеткізуі керек.
Осы қатаң тәсілді қолдану және жоғары өнімді антиоксиданттарды таңдау арқылы XLPE оқшауланған кабельдердің жұмыс сенімділігі мен ұзақ мерзімділігін айтарлықтай арттыруға болады.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 23 қаңтар