Şu anda yaygın olarak kullanılanyalıtım malzemesiDC kabloları için polietilendir. Bununla birlikte, araştırmacılar sürekli olarak polipropilen (PP) gibi daha fazla potansiyel yalıtım malzemesi arıyorlar. Bununla birlikte, PP'yi kablo yalıtım malzemesi olarak kullanmak çeşitli sorunlar sunmaktadır.
1. Mekanik Özellikler
DC kablolarının taşınması, kurulumu ve çalışması için temel gereksinimleri karşılamak için, yalıtım malzemesi iyi esneklik, kırılmada uzama ve düşük sıcaklık darbe direnci dahil olmak üzere belirli mekanik mukavemete sahip olmalıdır. Bununla birlikte, PP, oldukça kristal bir polimer olarak, çalışma sıcaklığı aralığında sertlik gösterir. Ayrıca, düşük sıcaklık ortamlarında çatlamaya karşı kırılganlık ve duyarlılık gösterir ve bu koşulları karşılayamaz. Bu nedenle, araştırmalar bu sorunları ele almak için PP'yi sertleştirmeye ve değiştirmeye odaklanmalıdır.
2. Yaşlanma Direnci
Uzun süreli kullanım sırasında, yüksek elektrik alan yoğunluğunun ve termal döngünün birleşik etkileri nedeniyle DC kablo yalıtım yavaş yavaş yaşlanır. Bu yaşlanma, mekanik ve yalıtım özelliklerinde bir azalmanın yanı sıra arıza mukavemetinde bir azalmaya yol açar ve sonuçta kablonun güvenilirliğini ve servis ömrünü etkiler. Kablo yalıtım yaşlanması, mekanik, elektriksel, termal ve kimyasal yönleri içerir, elektrik ve termal yaşlanma en endişe vericidir. Antioksidan eklemek PP'nin termal oksidatif yaşlanmaya karşı direncini bir dereceye kadar iyileştirebilse de, antioksidanlar ve PP arasındaki zayıf uyumluluk, göç ve katkı maddeleri olarak safsızlıkları PP'nin yalıtım performansını etkiler. Bu nedenle, PP'nin yaşlanma direncini iyileştirmek için sadece antioksidanlara dayanmak, DC kablo yalıtımının ömrünü ve güvenilirlik gereksinimlerini karşılayamaz ve PP'yi değiştirme konusunda daha fazla araştırma gerektirir.
3. Yalıtım performansı
Uzay yükü, kalitesini ve ömrünü etkileyen faktörlerden biri olarakYüksek voltajlı DC kabloları, lokal elektrik alan dağılımını, dielektrik mukavemetini ve yalıtım malzemesi yaşlanmasını önemli ölçüde etkiler. DC kabloları için yalıtım malzemeleri, uzay yükünün birikimini bastırmalı, benzer polarite boşluk yüklerinin enjeksiyonunu azaltmalı ve yalıtım ve arayüzler içinde elektrik alan bozulmasını önlemek için benzersiz polarite boşluk yüklerinin üretilmesini engellemelidir.
DC kabloları uzun bir süre boyunca tek kutuplu bir elektrik alanında kaldığında, yalıtım içindeki elektrot malzemesinde üretilen elektronlar, iyonlar ve safsızlık iyonizasyonu boşluk yükleri haline gelir. Bu ücretler hızla göç eder ve uzay yükünün birikimi olarak bilinen şarj paketlerine birikir. Bu nedenle, DC kablolarında PP kullanılırken, yük üretimini ve birikimini bastırmak için değişiklikler gereklidir.
4. Termal iletkenlik
Kötü termal iletkenlik nedeniyle, PP bazlı DC kablolarının çalışması sırasında üretilen ısı derhal dağılamaz, bu da yalıtım tabakasının iç ve dış tarafları arasında sıcaklık farklılıklarına neden olur ve düzensiz bir sıcaklık alanı oluşturur. Polimer malzemelerin elektriksel iletkenliği artan sıcaklıklarla artar. Bu nedenle, daha düşük iletkenliğe sahip yalıtım tabakasının dış tarafı, birikim yüklemeye eğilimli hale gelir ve bu da elektrik alan yoğunluğunun azalmasına neden olur. Ayrıca, sıcaklık gradyanları çok sayıda alan yükünün enjeksiyonuna ve göçüne neden olur ve elektrik alanını daha da bozar. Sıcaklık gradyanı ne kadar büyük olursa, elektrik alanı bozulmasını yoğunlaştırarak boşluk yükü birikimi o kadar fazla olur. Daha önce tartışıldığı gibi, yüksek sıcaklık, boşluk yük birikimi ve elektrik alanı bozulması DC kablolarının normal çalışma ve servis ömrünü etkiler. Bu nedenle, DC kablolarının güvenli çalışmasını ve uzun süreli servis ömrünü sağlamak için PP'nin termal iletkenliğinin iyileştirilmesi gereklidir.
Gönderme Zamanı: Ocak-04-2024