Gaur egun, erabili ohi denaisolamendu materialaDC kableentzat polietilenoa da. Hala ere, ikertzaileak etengabe bilatzen ari dira material isolatzaile potentzial gehiago, hala nola, polipropilenoa (PP). Hala ere, PP kableen isolamendu-material gisa erabiltzeak hainbat arazo dakartza.
1. Propietate mekanikoak
DC kableak garraiatzeko, instalatzeko eta funtzionatzeko oinarrizko baldintzak betetzeko, isolamendu-materialak zenbait erresistentzia mekaniko izan behar ditu, malgutasun ona, hausturako luzapena eta tenperatura baxuko talkaren erresistentzia barne. Hala ere, PPk, polimero oso kristalino gisa, zurruntasuna erakusten du bere laneko tenperatura-barrutian. Gainera, hauskortasuna eta pitzadurarako suszeptibilitatea erakusten du tenperatura baxuko inguruneetan, baldintza hauek betetzen ez dituelako. Horregatik, ikerketak PP gogortu eta aldatzera bideratu behar du gai horiei aurre egiteko.
2. Zahartzearen erresistentzia
Epe luzerako erabileran, DC kableen isolamendua pixkanaka zahartzen da eremu elektrikoaren intentsitate handiko eta ziklo termikoaren eragin konbinatuen ondorioz. Zahartze horrek propietate mekanikoak eta isolamenduak murriztea dakar, baita matxura-indarra murriztea ere, azken finean kablearen fidagarritasunari eta zerbitzu-bizitzari eraginez. Kableen isolamenduaren zahartzeak alderdi mekanikoak, elektrikoak, termikoak eta kimikoak barne hartzen ditu, zahartze elektrikoa eta termikoa direlarik kezkagarrienak. Antioxidatzaileak gehitzeak PPren zahartze termiko oxidatiboarekiko erresistentzia hobetu dezakeen arren, antioxidatzaileen eta PPren arteko bateragarritasun eskasak, migrazioak eta aditibo gisa duten ezpurutasunak PPren isolamendu-errendimenduan eragiten dute. Hori dela eta, PPren zahartzearen erresistentzia hobetzeko antioxidatzaileetan soilik fidatzeak ezin ditu DC kablearen isolamenduaren bizi-iraupen eta fidagarritasun-eskakizunak bete, eta PP aldatzeko ikerketa gehiago behar dira.
3. Isolamendu errendimendua
Espazio-karga, kalitatean eta bizi-iraupenean eragiten duten faktoreetako bat baitatentsio handiko DC kableak, tokiko eremu elektrikoaren banaketan, indar dielektrikoan eta isolamendu-materialen zahartzean nabarmen eragiten du. DC kableentzako isolamendu-materialek espazio-kargaren metaketa kendu behar dute, polaritate antzeko espazio-kargen injekzioa murriztu eta polaritate desberdineko espazio-kargak sortzea oztopatu behar dute isolamenduaren eta interfazeen eremu elektrikoaren distortsioa saihesteko, eraginik gabeko matxura-indarra bermatuz eta. kablearen iraupena.
DC kableak eremu elektriko unipolarrean gelditzen direnean denbora luzez, elektrodoak, ioiak eta isolamenduaren barruko elektrodo-materialean sortutako ezpurutasun-ionizazioa espazio-karga bihurtzen dira. Karga hauek azkar migratzen dira eta karga-paketeetan pilatzen dira, espazio-kargaren metaketa deritzona. Horregatik, DC kableetan PP erabiltzean, aldaketak beharrezkoak dira karga sortzea eta metatzea kentzeko.
4. Eroankortasun termikoa
Eroankortasun termiko eskasa dela eta, PPn oinarritutako DC kableen funtzionamenduan sortutako beroa ezin da berehala xahutu, eta ondorioz, isolamendu-geruzaren barruko eta kanpoko aldeen arteko tenperatura-aldeak sortzen dira, tenperatura-eremu irregularra sortuz. Material polimeroen eroankortasun elektrikoa handitu egiten da tenperatura igotzean. Hori dela eta, eroankortasun txikiagoa duen isolamendu-geruzaren kanpoko aldea karga metatzeko joera bihurtzen da, eremu elektrikoaren intentsitatea murriztuz. Gainera, tenperatura-gradienteek espazio-karga ugariren injekzio eta migrazioa eragiten dute, eremu elektrikoa are gehiago desitxuratuz. Zenbat eta tenperatura-gradiente handiagoa izan, orduan eta espazio-karga metaketa gehiago gertatzen da, eremu elektrikoaren distortsioa areagotuz. Lehenago esan bezala, tenperatura altuak, espazioko karga metaketak eta eremu elektrikoaren distortsioak DC kableen funtzionamendu normalari eta zerbitzu-bizitzari eragiten dio. Horregatik, PPren eroankortasun termikoa hobetzea beharrezkoa da DC kableen funtzionamendu segurua eta bizitza luzea bermatzeko.
Argitalpenaren ordua: 2024-04-04