Роля антыаксідантаў у падаўжэнні тэрміну службы кабеляў з ізаляцыяй з зшытага поліэтылену (XLPE)
Зшыты поліэтылен (XLPE)— гэта асноўны ізаляцыйны матэрыял, які выкарыстоўваецца ў кабелях сярэдняга і высокага напружання. На працягу тэрміну службы гэтыя кабелі сутыкаюцца з рознымі праблемамі, у тым ліку з рознымі кліматычнымі ўмовамі, ваганнямі тэмпературы, механічнымі нагрузкамі і хімічнымі ўзаемадзеяннямі. Гэтыя фактары разам уплываюць на трываласць і даўгавечнасць кабеляў.
Важнасць антыаксідантаў у сістэмах XLPE
Каб забяспечыць падоўжаны тэрмін службы кабеляў з ізаляцыяй з пашытага поліэтылену (XLE), вельмі важна выбраць адпаведны антыаксідант для поліэтыленавай сістэмы. Антыаксіданты адыгрываюць ключавую ролю ў абароне поліэтылену ад акісляльнага раскладання. Хутка рэагуючы са свабоднымі радыкаламі, якія ўтвараюцца ўнутры матэрыялу, антыаксіданты ўтвараюць больш стабільныя злучэнні, такія як гідрапераксіды. Гэта асабліва важна, таму што большасць працэсаў зшывання XLPE заснаваны на пераксідах.
Працэс дэградацыі палімераў
З часам большасць палімераў паступова становяцца далікатнымі з-за пастаяннай дэградацыі. Канец тэрміну службы палімераў звычайна вызначаецца як кропка, у якой іх падаўжэнне пры разрыве памяншаецца да 50% ад першапачатковага значэння. Пасля перавышэння гэтага парога нават нязначнае выгінанне кабеля можа прывесці да расколін і разбурэння. Міжнародныя стандарты часта выкарыстоўваюць гэты крытэрый для поліалефінаў, у тым ліку зшытых поліалефінаў, для ацэнкі характарыстык матэрыялу.
Мадэль Арэніуса для прагназавання тэрміну службы кабеля
Сувязь паміж тэмпературай і тэрмінам службы кабеля звычайна апісваецца з дапамогай ураўнення Арэніуса. Гэтая матэматычная мадэль выражае хуткасць хімічнай рэакцыі наступным чынам:
K = D e(-Ea/RT)
Дзе:
K: Удзельная хуткасць рэакцыі
D: Пастаянны
Ea: Энергія актывацыі
R: газавая пастаянная Больцмана (8,617 × 10⁻⁶ эВ/К)
T: абсалютная тэмпература ў Кельвінах (273+ тэмпература ў °C)
Алгебраічна пераўтворанае ўраўненне можна запісаць у лінейнай форме: y = mx+b
З гэтага ўраўнення можна атрымаць энергію актывацыі (Ea) з выкарыстаннем графічных дадзеных, што дазваляе дакладна прагназаваць тэрмін службы кабеля ў розных умовах.
Тэсты на паскоранае старэнне
Каб вызначыць тэрмін службы кабеляў з ізаляцыяй з пашытага поліэтылену (XLE), выпрабавальныя ўзоры павінны быць падвергнуты эксперыментам па паскораным старэнні як мінімум пры трох (пераважна чатырох) розных тэмпературах. Гэтыя тэмпературы павінны ахопліваць дастатковы дыяпазон, каб усталяваць лінейную залежнасць паміж часам да выхаду з ладу і тэмпературай. Варта адзначыць, што самая нізкая тэмпература ўздзеяння павінна прыводзіць да сярэдняга часу да канчатковай кропкі не менш за 5000 гадзін, каб забяспечыць дакладнасць выпрабавальных дадзеных.
Дзякуючы такому строгаму падыходу і выбару высокаэфектыўных антыаксідантаў, можна значна павысіць эксплуатацыйную надзейнасць і даўгавечнасць кабеляў з ізаляцыяй з пашытага поліэтылену.
Час публікацыі: 23 студзеня 2025 г.