Қазіргі уақытта кеңінен қолданылатыноқшаулағыш материалТұрақты ток кабельдері үшін полиэтилен қолданылады. Дегенмен, зерттеушілер полипропилен (PP) сияқты әлеуетті оқшаулағыш материалдарды үнемі іздестіруде. Соған қарамастан, PP-ны кабель оқшаулағыш материалы ретінде пайдалану бірнеше мәселелерді тудырады.
1. Механикалық қасиеттер
Тұрақты ток кабельдерін тасымалдау, орнату және пайдаланудың негізгі талаптарын қанағаттандыру үшін оқшаулағыш материал белгілі бір механикалық беріктікке ие болуы керек, соның ішінде жақсы икемділік, үзіліс кезіндегі созылу және төмен температуралық соққыға төзімділік. Дегенмен, PP, жоғары кристалды полимер ретінде, жұмыс температурасы диапазонында қаттылық көрсетеді. Сонымен қатар, ол төмен температуралы ортада сынғыштық пен жарықшақтануға бейімділікті көрсетеді, бұл осы шарттарға сәйкес келмейді. Сондықтан зерттеулер осы мәселелерді шешу үшін PP-ны нығайтуға және өзгертуге бағытталуы керек.
2. Қартаюға төзімділік
Ұзақ мерзімді пайдалану кезінде тұрақты ток кабелінің оқшаулағышы жоғары электр өрісінің қарқындылығы мен жылу циклінің біріккен әсеріне байланысты біртіндеп ескіреді. Бұл ескіру механикалық және оқшаулау қасиеттерінің төмендеуіне, сондай-ақ бұзылу беріктігінің төмендеуіне әкеледі, сайып келгенде кабельдің сенімділігі мен қызмет ету мерзіміне әсер етеді. Кабель оқшаулағышының ескіруі механикалық, электрлік, жылулық және химиялық аспектілерді қамтиды, электрлік және жылулық ескіру ең алаңдатарлық мәселелер болып табылады. Антиоксиданттарды қосу PP-нің жылулық тотығу қартаюына төзімділігін белгілі бір дәрежеде жақсарта алса да, антиоксиданттар мен PP арасындағы нашар үйлесімділік, миграция және олардың қоспа ретіндегі қоспасы PP оқшаулау өнімділігіне әсер етеді. Сондықтан, PP-нің қартаюға төзімділігін жақсарту үшін тек антиоксиданттарға ғана сүйену тұрақты ток кабелінің оқшаулауының қызмет ету мерзімі мен сенімділік талаптарын қанағаттандыра алмайды, бұл PP-ны модификациялау бойынша қосымша зерттеулер жүргізуді қажет етеді.
3. Оқшаулау өнімділігі
Ғарыштық заряд, сапасы мен қызмет ету мерзіміне әсер ететін факторлардың бірі ретіндежоғары вольтты тұрақты ток кабельдері, жергілікті электр өрісінің таралуына, диэлектрлік беріктікке және оқшаулағыш материалдың ескіруіне айтарлықтай әсер етеді. Тұрақты ток кабельдеріне арналған оқшаулағыш материалдар кеңістіктік зарядтың жиналуын басуы, полярлығы бірдей кеңістіктік зарядтардың енгізілуін азайтуы және полярлығы бірдей емес кеңістіктік зарядтардың пайда болуына кедергі келтіруі керек, бұл оқшаулағыш пен интерфейстердегі электр өрісінің бұрмалануын болдырмауға, кабельдің бұзылу беріктігі мен қызмет ету мерзіміне әсер етпейтіндігін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Тұрақты ток кабельдері бір полярлы электр өрісінде ұзақ уақыт болған кезде, оқшаулағыш ішіндегі электрод материалында пайда болған электрондар, иондар және қоспа иондануы кеңістіктік зарядтарға айналады. Бұл зарядтар тез миграцияланады және кеңістіктік зарядтың жинақталуы деп аталатын заряд пакеттеріне жиналады. Сондықтан, тұрақты ток кабельдерінде PP пайдаланған кезде зарядтың пайда болуы мен жиналуын басу үшін модификациялар қажет.
4. Жылу өткізгіштік
Жылу өткізгіштігінің нашарлығына байланысты, PP негізіндегі тұрақты ток кабельдерін пайдалану кезінде пайда болатын жылу тез тарала алмайды, бұл оқшаулағыш қабаттың ішкі және сыртқы жақтары арасында температура айырмашылығына әкеледі, бұл біркелкі емес температура өрісін тудырады. Полимер материалдарының электр өткізгіштігі температураның жоғарылауымен артады. Сондықтан, өткізгіштігі төмен оқшаулағыш қабаттың сыртқы жағы зарядтың жиналуына бейім болады, бұл электр өрісінің қарқындылығының төмендеуіне әкеледі. Сонымен қатар, температура градиенттері көптеген кеңістіктік зарядтардың инъекциясын және миграциясын тудырады, бұл электр өрісін одан әрі бұрмалайды. Температура градиенті неғұрлым жоғары болса, кеңістіктік зарядтың жиналуы соғұрлым көп болады, бұл электр өрісінің бұрмалануын күшейтеді. Бұрын талқыланғандай, жоғары температура, кеңістіктік зарядтың жиналуы және электр өрісінің бұрмалануы тұрақты ток кабельдерінің қалыпты жұмысына және қызмет ету мерзіміне әсер етеді. Демек, тұрақты ток кабельдерінің қауіпсіз жұмыс істеуін және қызмет ету мерзімін ұзартуды қамтамасыз ету үшін PP жылу өткізгіштігін жақсарту қажет.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 4 қаңтар