Sa kasalukuyan, ang karaniwang ginagamitmateryal na pagkakabukodpara sa mga DC cable ay polyethylene. Gayunpaman, ang mga mananaliksik ay patuloy na naghahanap ng higit pang mga potensyal na materyales sa pagkakabukod, tulad ng polypropylene (PP). Gayunpaman, ang paggamit ng PP bilang isang materyal na pagkakabukod ng cable ay nagpapakita ng ilang mga problema.
1. Mga Katangiang Mekanikal
Upang matugunan ang mga pangunahing kinakailangan para sa transportasyon, pag-install, at pagpapatakbo ng mga kable ng DC, ang materyal ng pagkakabukod ay dapat magkaroon ng ilang partikular na lakas ng makina, kabilang ang mahusay na kakayahang umangkop, pagpahaba sa break, at mababang temperatura na epekto ng resistensya. Gayunpaman, ang PP, bilang isang mataas na mala-kristal na polimer, ay nagpapakita ng katigasan sa loob ng saklaw ng temperatura ng pagtatrabaho nito. Bukod pa rito, nagpapakita ito ng brittleness at pagkamaramdamin sa pag-crack sa mababang temperatura na mga kapaligiran, hindi nakakatugon sa mga kundisyong ito. Samakatuwid, ang pananaliksik ay dapat tumuon sa pagpapatibay at pagbabago ng PP upang matugunan ang mga isyung ito.
2. Lumalaban sa Pagtanda
Sa pangmatagalang paggamit, ang DC cable insulation ay unti-unting tumatanda dahil sa pinagsamang epekto ng mataas na electric field intensity at thermal cycling. Ang pagtanda na ito ay humahantong sa isang pagbawas sa mga katangian ng mekanikal at pagkakabukod, pati na rin ang pagbaba sa lakas ng pagkasira, sa huli ay nakakaapekto sa pagiging maaasahan at buhay ng serbisyo ng cable. Kasama sa pagtanda ng pagkakabukod ng cable ang mekanikal, elektrikal, thermal, at kemikal na mga aspeto, kung saan ang pag-iipon ng elektrikal at thermal ang pinakamahalaga. Bagama't ang pagdaragdag ng mga antioxidant ay maaaring mapabuti ang resistensya ng PP sa thermal oxidative aging sa isang tiyak na lawak, ang mahinang compatibility sa pagitan ng mga antioxidant at PP, migration, at ang kanilang karumihan bilang mga additives ay nakakaapekto sa pagganap ng pagkakabukod ng PP. Samakatuwid, ang pag-asa lamang sa mga antioxidant upang pahusayin ang pagtanda ng resistensya ng PP ay hindi makakatugon sa habang-buhay at pagiging maaasahan ng mga kinakailangan ng DC cable insulation, na nangangailangan ng karagdagang pananaliksik sa pagbabago ng PP.
3. Pagganap ng pagkakabukod
Space charge, bilang isa sa mga salik na nakakaimpluwensya sa kalidad at habang-buhay ngmataas na boltahe na mga kable ng DC, makabuluhang nakakaapekto sa lokal na pamamahagi ng electric field, lakas ng dielectric, at pagtanda ng insulation material. Ang mga materyales sa pagkakabukod para sa mga kable ng DC ay kailangang sugpuin ang akumulasyon ng singil sa espasyo, bawasan ang pag-iniksyon ng mga singil sa espasyong katulad ng polarity, at hadlangan ang pagbuo ng mga singil sa espasyo na hindi katulad ng polarity upang maiwasan ang pagbaluktot ng electrical field sa loob ng pagkakabukod at mga interface, na tinitiyak ang hindi maaapektuhang lakas ng pagkasira at habang-buhay ng cable.
Kapag ang mga kable ng DC ay nananatili sa isang unipolar electric field para sa isang pinalawig na panahon, ang mga electron, ion, at impurity ionization na nabuo sa materyal na elektrod sa loob ng pagkakabukod ay nagiging mga singil sa espasyo. Ang mga singil na ito ay mabilis na lumilipat at nag-iipon sa mga pakete ng singil, na kilala bilang ang akumulasyon ng singil sa espasyo. Samakatuwid, kapag gumagamit ng PP sa mga kable ng DC, ang mga pagbabago ay kinakailangan upang sugpuin ang pagbuo ng singil at akumulasyon.
4. Thermal Conductivity
Dahil sa mahinang thermal conductivity, ang init na nabuo sa panahon ng pagpapatakbo ng mga PP-based na DC cable ay hindi maaaring mawala kaagad, na nagreresulta sa mga pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng panloob at panlabas na mga gilid ng insulation layer, na lumilikha ng hindi pantay na field ng temperatura. Ang electrical conductivity ng polymer materials ay tumataas sa pagtaas ng temperatura. Samakatuwid, ang panlabas na bahagi ng layer ng pagkakabukod na may mas mababang kondaktibiti ay nagiging madaling kapitan ng akumulasyon ng singil, na humahantong sa pagbawas ng intensity ng electric field. Bukod dito, ang mga gradient ng temperatura ay nagiging sanhi ng pag-iniksyon at paglipat ng isang malaking bilang ng mga singil sa espasyo, na higit pang nakakasira sa electric field. Kung mas malaki ang gradient ng temperatura, mas maraming akumulasyon ng singil sa espasyo ang nangyayari, na nagpapatindi sa pagbaluktot ng electric field. Gaya ng napag-usapan kanina, ang mataas na temperatura, pag-iipon ng singil sa espasyo, at pagbaluktot ng electric field ay nakakaapekto sa normal na operasyon at buhay ng serbisyo ng mga DC cable. Samakatuwid, ang pagpapabuti ng thermal conductivity ng PP ay kinakailangan upang matiyak ang ligtas na operasyon at matagal na buhay ng serbisyo ng mga DC cable.
Oras ng post: Ene-04-2024