Momenteel de algemeen gebruikteisolatiemateriaalVoor DC -kabels is polyethyleen. Onderzoekers zijn echter continu op zoek naar meer potentiële isolatiematerialen, zoals polypropyleen (PP). Desalniettemin levert het gebruik van PP als kabelisolatiemateriaal verschillende problemen op.
1. Mechanische eigenschappen
Om te voldoen aan de basisvereisten voor het transport, de installatie en de werking van DC-kabels, moet het isolatiemateriaal een bepaalde mechanische sterkte bezitten, waaronder goede flexibiliteit, verlenging bij pauze en impactweerstand op lage temperatuur. PP vertoont echter, als een zeer kristallijn polymeer, stijf binnen het werktemperatuurbereik. Bovendien toont het brosheid en gevoeligheid voor kraken in omgevingen met lage temperatuur, waardoor deze voorwaarden niet aan deze voorwaarden voldoen. Daarom moet onderzoek zich richten op het moeilijk maken en het aanpassen van PP om deze problemen aan te pakken.
2. Verouderingsweerstand
Tijdens langdurig gebruik verloopt DC-kabelisolatie geleidelijk vanwege de gecombineerde effecten van hoge elektrische veldintensiteit en thermische cycli. Deze veroudering leidt tot een vermindering van de mechanische en isolatie -eigenschappen, evenals een afname van de afbraaksterkte, die uiteindelijk de betrouwbaarheid en de levensduur van de kabel beïnvloeden. Kabelisolatie veroudering omvat mechanische, elektrische, thermische en chemische aspecten, waarbij elektrische en thermische veroudering het meest zorgwekkend is. Hoewel het toevoegen van antioxidanten de weerstand van PP tegen thermische oxidatieve veroudering tot op zekere hoogte kan verbeteren, beïnvloeden een slechte compatibiliteit tussen antioxidanten en PP, migratie en hun onzuiverheid als additieven de isolatieprestaties van PP. Daarom kan het niet afhankelijk zijn van antioxidanten om de verouderingsweerstand van PP te verbeteren, niet aan de levensduur en de betrouwbaarheidseisen van DC -kabelisolatie, waardoor verder onderzoek nodig is om PP te wijzigen.
3. Isolatieprestaties
Ruimtelading, als een van de factoren die de kwaliteit en levensduur van beïnvloeden vanhoogspannings DC-kabels, heeft aanzienlijk invloed op de lokale distributie van elektrische veld, diëlektrische sterkte en veroudering van isolatiemateriaal. Isolatiematerialen voor DC-kabels moeten de accumulatie van ruimtelading onderdrukken, de injectie van de ladingen van de ruimtevaartverlies verminderen en het genereren van in tegenstelling tot de polariteitsruimte belemmeren om elektrische veldvervorming binnen de isolatie en interfaces te voorkomen, waardoor niet-aangedreven afbraaksterkte en kabellevenswerk wordt gewaarborgd.
Wanneer DC -kabels gedurende een langere periode in een unipolair elektrisch veld blijven, worden de elektronen, ionen en onzuiverheidsionisatie gegenereerd bij het elektrodenmateriaal binnen de isolatie ruimteladingen. Deze kosten migreren snel en hopen zich op in ladingpakketten, bekend als de accumulatie van ruimtelading. Daarom zijn bij het gebruik van PP in DC -kabels nodig om de generatie en accumulatie van ladingen te onderdrukken.
4. Thermische geleidbaarheid
Vanwege een slechte thermische geleidbaarheid kan warmte gegenereerd tijdens de werking van op PP gebaseerde DC-kabels niet snel verdwijnen, wat resulteert in temperatuurverschillen tussen de binnen- en buitenste zijden van de isolatielaag, waardoor een ongelijk temperatuurveld ontstaat. De elektrische geleidbaarheid van polymeermaterialen neemt toe met stijgende temperaturen. Daarom wordt de buitenkant van de isolatielaag met een lagere geleidbaarheid vatbaar voor de accumulatie, wat leidt tot verminderde elektrische veldintensiteit. Bovendien veroorzaken temperatuurgradiënten de injectie en migratie van een groot aantal ruimtekosten, waardoor het elektrische veld verder wordt vervormd. Hoe groter de temperatuurgradiënt, hoe meer accumulatie van de ruimte lading optreedt, waardoor de vervorming van het elektrische veld wordt intensivering. Zoals eerder besproken, beïnvloeden hoge temperatuur, accumulatie van ruimtelading en elektrische veldvervorming de normale werking en levensduur van DC -kabels. Daarom is het verbeteren van de thermische geleidbaarheid van PP nodig om de veilige werking en langdurige levensduur van DC -kabels te waarborgen.
Posttijd: Jan-04-2024