Šiuo metu dažniausiai naudojamasizoliacijos medžiagaDC kabeliams yra polietilenas. Tačiau tyrėjai nuolat ieško daugiau galimų izoliacinių medžiagų, tokių kaip polipropilenas (PP). Nepaisant to, naudojant PP kaip kabelio izoliacinę medžiagą, kelios kelios problemos.
1. Mechaninės savybės
Norint patenkinti pagrindinius nuolatinių kabelių transportavimo, montavimo ir veikimo reikalavimus, izoliacijos medžiaga turi turėti tam tikrą mechaninį stiprumą, įskaitant gerą lankstumą, pailgėjimą per pertrauką ir atsparumo smūgiams žemai temperatūrai. Tačiau PP, kaip labai kristalinis polimeras, pasižymi nelankstumu jo darbinės temperatūros diapazone. Be to, tai rodo trapumą ir jautrumą įtrūkimams žemos temperatūros aplinkoje, nesugeba įvykdyti šių sąlygų. Todėl tyrimams reikia sutelkti dėmesį į PP grūdinimą ir modifikavimą, kad būtų išspręstos šios problemos.
2. Senėjimo pasipriešinimas
Ilgalaikio naudojimo metu nuolatinės srovės kabelių izoliacija pamažu senėja dėl kombinuoto didelio elektrinio lauko intensyvumo ir šiluminio ciklo poveikio. Šis senėjimas lemia mechaninių ir izoliacijos savybių sumažėjimą, taip pat sumažėja suskirstymo stipris, galiausiai paveikdamas kabelio patikimumą ir aptarnavimo tarnavimo laiką. Kabelių izoliacijos senėjimas apima mechaninius, elektrinius, šiluminius ir cheminius aspektus, labiausiai susiję su elektriniu ir šiluminiu senėjimu. Nors pridedant antioksidantų, gali pagerinti PP atsparumą šiluminio oksidaciniam senėjimui tam tikru mastu, blogas antioksidantų ir PP suderinamumas, migracija ir jų priemaiša, kaip priedai turi įtakos PP izoliacijos efektyvumui. Todėl tik pasikliaujant antioksidantais, kad pagerintumėte PP atsparumą senėjimui, negali atitikti nuolatinės srovės kabelio izoliacijos gyvenimo trukmės ir patikimumo reikalavimų, todėl reikia toliau atlikti PP modifikavimo tyrimus.
3. Izoliacijos našumas
Kosmoso mokestis, kaip vienas iš veiksnių, darančių įtaką kokybei ir gyvenimo trukmeiAukštos įtampos nuolatinės srovės kabeliai, didelę įtaką daro vietinio elektrinio lauko pasiskirstymo, dielektrinio stiprumo ir izoliacijos medžiagos senėjimą. DC kabelių izoliacinės medžiagos turi slopinti kosminio krūvio kaupimąsi, sumažinti panašaus poliškumo erdvės krūvių injekciją ir trukdyti susidaryti skirtingai nuo poliškumo erdvės krūvių, kad būtų išvengta elektros lauko iškraipymo izoliacijoje ir sąsajose, užtikrinant nepaveiktą skilimo stiprumą ir kabelio gyvenimo trukmę.
Kai nuolatinės srovės kabeliai ilgą laiką išlieka vienpoliniame elektriniame lauke, elektronai, jonai ir priemaišų jonizacija, susidaranti prie izoliacijos elektrodų medžiagoje, tampa erdvės krūviais. Šie krūviai greitai migruoja ir kaupiasi į įkrovimo paketus, vadinamus kosminio krūvio kaupimu. Todėl, naudojant PP DC kabeliuose, norint slopinti krūvio generavimą ir kaupimąsi, reikia modifikacijų.
4. Šilumos laidumas
Dėl blogo šilumos laidumo šiluma, susidaranti veikiant PP pagrįsti DC kabeliams, negali greitai išsisklaidyti, todėl temperatūros skirtumai tarp vidinės ir išorinės izoliacijos sluoksnio pusių, sukuriant nelygų temperatūros lauką. Polimerų medžiagų elektrinis laidumas padidėja kylant temperatūrai. Todėl išorinė izoliacijos sluoksnio, kurio laidumas mažesnis, pusė tampa linkusi įkrauti kaupimąsi, todėl sumažėja elektrinio lauko intensyvumas. Be to, temperatūros gradientai sukelia daugybės erdvių krūvių įpurškimą ir migraciją, dar labiau iškraipydami elektrinį lauką. Kuo didesnis temperatūros gradientas, tuo daugiau kosmoso krūvio kaupiasi, sustiprėja elektrinio lauko iškraipymai. Kaip jau buvo aptarta anksčiau, aukšta temperatūra, kosmoso krūvio kaupimasis ir elektrinio lauko iškraipymai daro įtaką normaliam nuolatinės srovės laidų veikimui ir tarnavimo tarnavimo tarnavimo laikui. Taigi, norint užtikrinti saugų nuolatinio kabelių tarnavimo laiką ir ilgalaikį tarnavimo laiką, būtina pagerinti PP šilumos laidumą.
Pašto laikas: 2014 m. Sausio-04 d