Επί του παρόντος, το συνήθως χρησιμοποιείταιμόνωσηΓια τα καλώδια DC είναι πολυαιθυλένιο. Ωστόσο, οι ερευνητές αναζητούν συνεχώς περισσότερα πιθανά μόνωση, όπως το πολυπροπυλένιο (PP). Παρ 'όλα αυτά, η χρήση του PP ως καλωδίου μόνωσης παρουσιάζει διάφορα προβλήματα.
1 Μηχανικές ιδιότητες
Για να ικανοποιηθούν οι βασικές απαιτήσεις για τη μεταφορά, την εγκατάσταση και τη λειτουργία των καλωδίων DC, το μόνωσης πρέπει να διαθέτει ορισμένη μηχανική αντοχή, συμπεριλαμβανομένης της καλής ευελιξίας, της επιμήκυνσης στο διάλειμμα και της αντοχής σε χαμηλή θερμοκρασία. Ωστόσο, το ΡΡ, ως ένα πολύ κρυσταλλικό πολυμερές, παρουσιάζει ακαμψία στο εύρος θερμοκρασίας εργασίας του. Επιπλέον, δείχνει ότι η ευγένεια και η ευαισθησία σε ρωγμές σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας, παραλείποντας να ανταποκριθούν σε αυτές τις συνθήκες. Ως εκ τούτου, η έρευνα πρέπει να επικεντρωθεί στην σκληρότητα και την τροποποίηση του PP για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων.
2. Αντίσταση γήρανσης
Κατά τη διάρκεια της μακροχρόνιας χρήσης, η μόνωση του καλωδίου DC σταδιακά αιώνες λόγω των συνδυασμένων επιδράσεων της υψηλής έντασης του ηλεκτρικού πεδίου και του θερμικού κύκλου. Αυτή η γήρανση οδηγεί σε μείωση των μηχανικών και μονωτικών ιδιοτήτων, καθώς και σε μείωση της αντοχής κατάρρευσης, επηρεάζοντας τελικά την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής του καλωδίου. Η γήρανση της μόνωσης καλωδίων περιλαμβάνει μηχανικές, ηλεκτρικές, θερμικές και χημικές πτυχές, με την ηλεκτρική και τη θερμική γήρανση να είναι η πιο ενδιαφέρουσα. Παρόλο που η προσθήκη αντιοξειδωτικών μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση της ΡΡ στην θερμική οξειδωτική γήρανση σε κάποιο βαθμό, η κακή συμβατότητα μεταξύ των αντιοξειδωτικών και της ΡΡ, της μετανάστευσης και της ακαθαρσίας τους, καθώς τα πρόσθετα επηρεάζουν την απόδοση της μόνωσης της PP. Ως εκ τούτου, βασιζόμενη αποκλειστικά στα αντιοξειδωτικά για τη βελτίωση της αντίστασης της γήρανσης της PP δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις διάρκειας ζωής και αξιοπιστίας της μόνωσης καλωδίων DC, απαιτώντας περαιτέρω έρευνα για την τροποποίηση του PP.
3. Απόδοση μόνωσης
Χορηγία διαστημικής, ως ένας από τους παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα και τη διάρκεια ζωής τουκαλώδια DC υψηλής τάσης, επηρεάζει σημαντικά την τοπική κατανομή του ηλεκτρικού πεδίου, τη διηλεκτρική αντοχή και τη γήρανση του υλικού μόνωσης. Τα υλικά μόνωσης για τα καλώδια DC πρέπει να καταστείλουν τη συσσώρευση του φορτίου διαστημικού, να μειώσουν την έγχυση διαστημικών φορτίων και να εμποδίσουν τη δημιουργία φορτίων διαστημικής πολτοποίησης για να αποφευχθεί η παραμόρφωση του ηλεκτρικού πεδίου μέσα στη μόνωση και τις διεπαφές, εξασφαλίζοντας την ανεπιθύμητη αντοχή διάσπασης και τη διάρκεια ζωής των καλωδίων.
Όταν τα καλώδια DC παραμένουν σε ένα μονοπολικό ηλεκτρικό πεδίο για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα ηλεκτρόνια, τα ιόντα και ο ιονισμός των ακαθαρσιών που παράγονται στο υλικό ηλεκτροδίου εντός της μόνωσης γίνονται διαστημικές χρεώσεις. Αυτές οι χρεώσεις μεταναστεύουν γρήγορα και συσσωρεύονται σε πακέτα φορτίου, γνωστές ως συσσώρευση διαστημικής φόρτισης. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε PP σε καλώδια DC, οι τροποποιήσεις είναι απαραίτητες για την καταστολή της δημιουργίας και της συσσώρευσης φορτίου.
4. Θερμική αγωγιμότητα
Λόγω της κακής θερμικής αγωγιμότητας, η θερμότητα που παράγεται κατά τη λειτουργία των καλωδίων DC που βασίζονται σε PP δεν μπορεί να διαλυθεί αμέσως, με αποτέλεσμα διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ των εσωτερικών και των εξωτερικών πλευρών του στρώματος μόνωσης, δημιουργώντας ένα ανομοιόμορφο πεδίο θερμοκρασίας. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα των πολυμερών υλικών αυξάνεται με τις αυξανόμενες θερμοκρασίες. Επομένως, η εξωτερική πλευρά του στρώματος μόνωσης με χαμηλότερη αγωγιμότητα καθίσταται επιρρεπής στη συσσώρευση φορτίου, οδηγώντας σε μειωμένη ένταση ηλεκτρικού πεδίου. Επιπλέον, οι κλίσεις θερμοκρασίας προκαλούν την ένεση και τη μετανάστευση μεγάλου αριθμού διαστημικών φορτίων, παραμορφώνοντας περαιτέρω το ηλεκτρικό πεδίο. Όσο μεγαλύτερη είναι η κλίση της θερμοκρασίας, τόσο περισσότερο συμβαίνει η συσσώρευση φορτίου χώρου, εντείνοντας την παραμόρφωση του ηλεκτρικού πεδίου. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η συσσώρευση υψηλής θερμοκρασίας, η συσσώρευση φορτίου χώρου και η παραμόρφωση του ηλεκτρικού πεδίου επηρεάζουν την κανονική λειτουργία και τη διάρκεια ζωής των καλωδίων DC. Ως εκ τούτου, η βελτίωση της θερμικής αγωγιμότητας του PP είναι απαραίτητη για την εξασφάλιση της ασφαλούς λειτουργίας και της παρατεταμένης διάρκειας ζωής των καλωδίων DC.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιαν-04-2024