Antioksidantų vaidmuo prailginant susiūtų polietileno (XLPE) izoliuotų kabelių tarnavimo laiką
Susiūtas polietilenas (XLPE)yra pagrindinė izoliacinė medžiaga, naudojama vidutinės ir aukštos įtampos kabeliuose. Per visą eksploatavimo laiką šie kabeliai susiduria su įvairiais iššūkiais, įskaitant kintančias klimato sąlygas, temperatūros svyravimus, mechaninį įtempį ir cheminę sąveiką. Šie veiksniai kartu įtakoja kabelių ilgaamžiškumą ir ilgaamžiškumą.
Antioksidantų svarba XLPE sistemose
Norint užtikrinti ilgą XLPE izoliuotų kabelių tarnavimo laiką, labai svarbu pasirinkti tinkamą polietileno sistemos antioksidantą. Antioksidantai atlieka pagrindinį vaidmenį apsaugant polietileną nuo oksidacinio skaidymo. Greitai reaguodami su medžiagoje susidarančiais laisvaisiais radikalais, antioksidantai sudaro stabilesnius junginius, tokius kaip hidroperoksidai. Tai ypač svarbu, nes dauguma XLPE skersinio jungimo procesų yra pagrįsti peroksidu.
Polimerų skaidymo procesas
Laikui bėgant, dauguma polimerų dėl nuolatinio irimo palaipsniui tampa trapūs. Polimerų gyvavimo ciklo pabaiga paprastai apibrėžiama kaip taškas, kai jų pailgėjimas lūžio metu sumažėja iki 50 % pradinės vertės. Viršijus šią ribą, net ir nedidelis kabelio lenkimas gali sukelti įtrūkimą ir gedimą. Tarptautiniai standartai dažnai taiko šį kriterijų poliolefinams, įskaitant susiūtus poliolefinus, medžiagų eksploatacinėms savybėms įvertinti.
Arrhenius modelis kabelių tarnavimo laiko prognozavimui
Temperatūros ir kabelio tarnavimo laiko santykis dažniausiai aprašomas naudojant Arrhenius lygtį. Šis matematinis modelis cheminės reakcijos greitį išreiškia taip:
K = D e(-Ea/RT)
Kur:
K: Savitasis reakcijos greitis
D: Pastovus
Ea: Aktyvacijos energija
R: Bolcmano dujų konstanta (8,617 x 10⁻⁶ eV/K)
T: Absoliuti temperatūra Kelvino laipsniais (273+ temperatūra °C)
Pertvarkius algebriškai, lygtį galima išreikšti tiesine forma: y = mx + b
Pagal šią lygtį, naudojant grafinius duomenis, galima gauti aktyvacijos energiją (Ea), kuri leidžia tiksliai prognozuoti kabelio tarnavimo laiką įvairiomis sąlygomis.
Pagreitinto senėjimo testai
Norint nustatyti XLPE izoliuotų kabelių tarnavimo laiką, bandiniai turėtų būti pagreitinto sendinimo eksperimentais, esant mažiausiai trims (pageidautina keturioms) skirtingoms temperatūroms. Šios temperatūros turi apimti pakankamą diapazoną, kad būtų galima nustatyti tiesinį ryšį tarp gedimo laiko ir temperatūros. Pažymėtina, kad žemiausia poveikio temperatūra turėtų užtikrinti vidutinį gedimo laiką, kuris būtų bent 5000 valandų, siekiant užtikrinti bandymo duomenų pagrįstumą.
Taikant šį griežtą metodą ir parenkant aukštos kokybės antioksidantus, galima žymiai padidinti XLPE izoliuotų kabelių eksploatacinį patikimumą ir ilgaamžiškumą.
Įrašo laikas: 2025 m. sausio 23 d.