У цяперашні час шырока выкарыстоўваеццацеплаізаляцыйны матэрыялдля кабеляў пастаяннага току - поліэтылен. Тым не менш, даследчыкі пастаянна шукаюць больш патэнцыяльныя ізаляцыйныя матэрыялы, такія як поліпрапілен (PP). Тым не менш, выкарыстанне ПП у якасці ізаляцыйнага матэрыялу для кабеля стварае некалькі праблем.
1. Механічныя ўласцівасці
Каб адпавядаць асноўным патрабаванням да транспарціроўкі, мантажу і эксплуатацыі кабеляў пастаяннага току, ізаляцыйны матэрыял павінен валодаць пэўнай механічнай трываласцю, уключаючы добрую гнуткасць, адноснае падаўжэнне пры разрыве і ўстойлівасць да нізкіх тэмператур. Аднак ПП, як высокакрышталічны палімер, дэманструе цвёрдасць у дыяпазоне працоўных тэмператур. Акрамя таго, ён дэманструе далікатнасць і схільнасць да парэпання пры нізкіх тэмпературах, не выконваючы гэтых умоў. Такім чынам, даследаванні павінны быць сканцэнтраваны на ўзмацненні жорсткасці і мадыфікацыі PP для вырашэння гэтых праблем.
2. Устойлівасць да старэння
Падчас працяглага выкарыстання ізаляцыя кабеля пастаяннага току паступова старэе з-за сумеснага ўздзеяння высокай напружанасці электрычнага поля і цеплавога цыклу. Такое старэнне прыводзіць да зніжэння механічных і ізаляцыйных уласцівасцей, а таксама да зніжэння трываласці на разрыў, што ў канчатковым выніку ўплывае на надзейнасць і тэрмін службы кабеля. Старэнне ізаляцыі кабеля ўключае механічныя, электрычныя, цеплавыя і хімічныя аспекты, прычым электрычнае і цеплавое старэнне выклікае найбольшую занепакоенасць. Нягледзячы на тое, што даданне антыаксідантаў можа ў пэўнай ступені палепшыць устойлівасць ПП да тэрмічнага акісляльнага старэння, дрэнная сумяшчальнасць паміж антыаксідантамі і ПП, міграцыя і іх прымешкі ў выглядзе дабавак уплываюць на ізаляцыйныя характарыстыкі ПП. Такім чынам, выкарыстанне выключна антыаксідантаў для павышэння ўстойлівасці поліпрапілена да старэння не можа задаволіць патрабаванні працягласці жыцця і надзейнасці ізаляцыі кабеля пастаяннага току, што патрабуе далейшых даследаванняў па мадыфікацыі поліпрапілена.
3. Прадукцыйнасць ізаляцыі
Касмічны зарад, як адзін з фактараў, якія ўплываюць на якасць і працягласць жыццявысакавольтныя кабелі пастаяннага току, значна ўплывае на мясцовае размеркаванне электрычнага поля, электрычную трываласць і старэнне ізаляцыйнага матэрыялу. Ізаляцыйныя матэрыялы для кабеляў пастаяннага току павінны душыць назапашванне прасторавага зарада, памяншаць ін'екцыю прасторавых зарадаў з аднолькавай палярнасцю і перашкаджаць генерацыі прасторавых зарадаў з рознай палярнасцю, каб прадухіліць скажэнне электрычнага поля ў ізаляцыі і інтэрфейсах, гарантуючы захаванне трываласці на прабой і тэрмін службы кабеля.
Калі кабелі пастаяннага току застаюцца ва ўніпалярным электрычным полі на працягу доўгага перыяду, электроны, іёны і іянізацыя прымешак, якія ўтвараюцца ў электродным матэрыяле ўнутры ізаляцыі, становяцца прасторавымі зарадамі. Гэтыя зарады хутка мігруюць і назапашваюцца ў пакеты зарадаў, вядомыя як назапашванне прасторавага зарада. Такім чынам, пры выкарыстанні ПП у кабелях пастаяннага току неабходныя мадыфікацыі для падаўлення генерацыі і назапашвання зарада.
4. Цеплаправоднасць
З-за дрэннай цеплаправоднасці цяпло, якое ўтвараецца падчас працы кабеляў пастаяннага току на аснове ПП, не можа хутка рассейвацца, што прыводзіць да розніцы тэмператур паміж унутраным і знешнім бакамі ізаляцыйнага пласта, што стварае нераўнамернае тэмпературнае поле. Электраправоднасць палімерных матэрыялаў павялічваецца з павышэннем тэмпературы. Такім чынам, вонкавы бок ізаляцыйнага пласта з меншай праводнасцю становіцца схільным да назапашвання зарада, што прыводзіць да зніжэння інтэнсіўнасці электрычнага поля. Больш за тое, тэмпературныя градыенты выклікаюць ін'екцыю і міграцыю вялікай колькасці прасторавых зарадаў, што яшчэ больш скажае электрычнае поле. Чым больш градыент тэмпературы, тым больш адбываецца назапашванне прасторавага зарада, што ўзмацняе скажэнне электрычнага поля. Як гаварылася раней, высокая тэмпература, назапашванне прасторавага зарада і скажэнне электрычнага поля ўплываюць на нармальную працу і тэрмін службы кабеляў пастаяннага току. Такім чынам, паляпшэнне цеплаправоднасці ПП неабходна для забеспячэння бяспечнай эксплуатацыі і працяглага тэрміну службы кабеляў пастаяннага току.
Час публікацыі: 4 студзеня 2024 г