В момента често използванитеизолационен материалЗа постояннотоковите кабели е полиетилен. Изследователите обаче непрекъснато търсят повече потенциални изолационни материали, като полипропилен (PP). Независимо от това, използването на PP като кабелен изолационен материал представлява няколко проблема.
1. Механични свойства
За да отговарят на основните изисквания за транспортирането, инсталирането и експлоатацията на постояннотокови кабели, изолационният материал трябва да притежава определена механична якост, включително добра гъвкавост, удължаване при прекъсване и устойчивост на въздействие с ниска температура. Въпреки това, PP, като силно кристален полимер, проявява твърдост в рамките на работния си температурен диапазон. Освен това, той показва мрачност и чувствителност към напукване в среди с ниска температура, като не отговаря на тези условия. Следователно изследванията трябва да се съсредоточат върху засилването и модифицирането на PP за справяне с тези проблеми.
2. Съпротивление за стареене
По време на дългосрочна употреба изолацията на постоянен ток постепенно остарява поради комбинираните ефекти на високата интензивност на електрическото поле и топлинното колоездене. Това стареене води до намаляване на механичните и изолационните свойства, както и до намаляването на силата на разрушаване, в крайна сметка влияе върху надеждността и експлоатационния живот на кабела. Стареенето на кабелна изолация включва механични, електрически, топлинни и химични аспекти, като най -важните са електрически и термично стареене. Въпреки че добавянето на антиоксиданти може да подобри устойчивостта на PP към термично окислително стареене до известна степен, лошата съвместимост между антиоксиданти и PP, миграцията и тяхната примес, тъй като добавките влияят на работата на изолацията на PP. Следователно, единствено разчитането на антиоксиданти за подобряване на устойчивостта на стареене на PP не може да отговори на продължителността на живота и изискванията за надеждност на изолацията на DC кабела, което налага по -нататъшни изследвания за промяна на PP.
3. Изолационна ефективност
Космически заряд, като един от факторите, влияещи върху качеството и живота наDC кабели с високо напрежение, значително влияе върху локалното разпределение на електрическото поле, диелектричната якост и стареенето на изолационния материал. Изолационните материали за постояннотокови кабели трябва да потискат натрупването на космически заряд, да намалят инжектирането на такси за пространство за полярност и да попречат на генерирането на за разлика от полярността на пространството, за да се предотврати изкривяването на електрическото поле в изолацията и интерфейсите, като се гарантира незасегната якост на разрушаване и живота на кабела.
Когато постояннотоковите кабели остават в еднополярно електрическо поле за продължителен период, електроните, йони и йонизация на примесите, генерирани при електродния материал в изолацията, стават космически заряди. Тези такси бързо мигрират и се натрупват в пакети за зареждане, известни като натрупване на космически заряд. Следователно, когато използвате PP в постояннотокови кабели, модификациите са необходими за потискане на генерирането и натрупването на заряд.
4. Термична проводимост
Поради лошата топлопроводимост, топлината, генерирана по време на работата на PP-базирани постоянни кабели, не може да се разсейва бързо, което води до температурни разлики между вътрешната и външната страна на изолационния слой, създавайки неравномерно температурно поле. Електрическата проводимост на полимерните материали се увеличава с повишаване на температурите. Следователно външната страна на изолационния слой с по -ниска проводимост става склонна към натрупване на натоварване, което води до намалена интензивност на електрическото поле. Освен това температурните градиенти причиняват инжектирането и миграцията на голям брой заряди на пространството, като допълнително изкривяват електрическото поле. Колкото по -голям е градиентът на температурата, толкова повече натрупване на космически заряд, засилване на изкривяването на електрическото поле. Както беше обсъдено по -рано, високата температура, натрупването на космически заряд и изкривяването на електрическото поле влияят върху нормалната работа и експлоатационния живот на постояннотоковите кабели. Следователно е необходимо подобряване на топлинната проводимост на PP, за да се гарантира безопасната работа и продължителния експлоатационен живот на постояннотоковите кабели.
Време за публикация: януари-04-2024