Aktualisht, e përdorura zakonishtmaterial izoluespër kabllot DC është polietileni. Megjithatë, studiuesit janë vazhdimisht në kërkim të materialeve izoluese më të mundshme, siç është polipropileni (PP). Megjithatë, përdorimi i PP si material izolues për kabllot paraqet disa probleme.
1. Vetitë mekanike
Për të përmbushur kërkesat themelore për transportin, instalimin dhe funksionimin e kabllove DC, materiali izolues duhet të ketë një forcë të caktuar mekanike, duke përfshirë fleksibilitet të mirë, zgjatim në këputje dhe rezistencë ndaj goditjes në temperatura të ulëta. Megjithatë, PP, si një polimer shumë kristalor, shfaq ngurtësi brenda diapazonit të tij të temperaturës së punës. Përveç kësaj, ai tregon brishtësi dhe ndjeshmëri ndaj çarjeve në mjedise me temperaturë të ulët, duke mos arritur t'i përmbushë këto kushte. Prandaj, kërkimi duhet të përqendrohet në forcimin dhe modifikimin e PP për të adresuar këto çështje.
2. Rezistenca ndaj plakjes
Gjatë përdorimit afatgjatë, izolimi i kabllove DC plaket gradualisht për shkak të efekteve të kombinuara të intensitetit të lartë të fushës elektrike dhe ciklit termik. Ky plakje çon në një ulje të vetive mekanike dhe izoluese, si dhe në një ulje të rezistencës ndaj prishjes, duke ndikuar në fund të fundit në besueshmërinë dhe jetëgjatësinë e kabllit. Plakja e izolimit të kabllove përfshin aspekte mekanike, elektrike, termike dhe kimike, ku plakja elektrike dhe termike janë më shqetësueset. Edhe pse shtimi i antioksidantëve mund të përmirësojë rezistencën e PP ndaj plakjes oksidative termike deri në një farë mase, përputhshmëria e dobët midis antioksidantëve dhe PP, migrimi dhe papastërtia e tyre si aditivë ndikojnë në performancën izoluese të PP. Prandaj, mbështetja vetëm te antioksidantët për të përmirësuar rezistencën e PP ndaj plakjes nuk mund të përmbushë kërkesat e jetëgjatësisë dhe besueshmërisë së izolimit të kabllove DC, duke kërkuar kërkime të mëtejshme mbi modifikimin e PP.
3. Performanca e izolimit
Ngarkesa hapësinore, si një nga faktorët që ndikojnë në cilësinë dhe jetëgjatësinë ekabllot DC me tension të lartë, ndikon ndjeshëm në shpërndarjen lokale të fushës elektrike, forcën dielektrike dhe plakjen e materialit izolues. Materialet izoluese për kabllot DC duhet të shtypin akumulimin e ngarkesës hapësinore, të zvogëlojnë injektimin e ngarkesave hapësinore me polaritet të ngjashëm dhe të pengojnë gjenerimin e ngarkesave hapësinore me polaritet të ndryshëm për të parandaluar shtrembërimin e fushës elektrike brenda izolimit dhe ndërfaqeve, duke siguruar forcën e paprekur të prishjes dhe jetëgjatësinë e kabllit.
Kur kabllot DC qëndrojnë në një fushë elektrike unipolare për një periudhë të zgjatur, elektronet, jonet dhe jonizimi i papastërtive të gjeneruara në materialin e elektrodës brenda izolimit shndërrohen në ngarkesa hapësinore. Këto ngarkesa migrojnë me shpejtësi dhe grumbullohen në paketa ngarkesash, të njohura si akumulimi i ngarkesës hapësinore. Prandaj, kur përdoret PP në kabllot DC, modifikimet janë të nevojshme për të shtypur gjenerimin dhe akumulimin e ngarkesës.
4. Përçueshmëria termike
Për shkak të përçueshmërisë së dobët termike, nxehtësia e gjeneruar gjatë funksionimit të kabllove DC me bazë PP nuk mund të zhduket menjëherë, duke rezultuar në ndryshime të temperaturës midis anëve të brendshme dhe të jashtme të shtresës izoluese, duke krijuar një fushë të pabarabartë temperature. Përçueshmëria elektrike e materialeve polimerike rritet me rritjen e temperaturave. Prandaj, ana e jashtme e shtresës izoluese me përçueshmëri më të ulët bëhet e prirur ndaj akumulimit të ngarkesës, duke çuar në uljen e intensitetit të fushës elektrike. Për më tepër, gradientët e temperaturës shkaktojnë injektimin dhe migrimin e një numri të madh ngarkesash hapësinore, duke shtrembëruar më tej fushën elektrike. Sa më i madh të jetë gradienti i temperaturës, aq më shumë akumulim ngarkesash hapësinore ndodh, duke intensifikuar shtrembërimin e fushës elektrike. Siç u diskutua më parë, temperatura e lartë, akumulimi i ngarkesës hapësinore dhe shtrembërimi i fushës elektrike ndikojnë në funksionimin normal dhe jetëgjatësinë e shërbimit të kabllove DC. Prandaj, përmirësimi i përçueshmërisë termike të PP është i nevojshëm për të siguruar funksionimin e sigurt dhe jetëgjatësinë e shërbimit të kabllove DC.
Koha e postimit: 04 Janar 2024