Tans is die algemeen gebruikteisolasiemateriaalvir GS-kabels is poliëtileen. Navorsers soek egter voortdurend na meer potensiële isolasiemateriaal, soos polipropileen (PP). Nietemin bied die gebruik van PP as 'n kabelisolasiemateriaal verskeie probleme.
1. Meganiese Eienskappe
Om aan die basiese vereistes vir die vervoer, installering en werking van GS-kabels te voldoen, moet die isolasiemateriaal sekere meganiese sterkte besit, insluitend goeie buigsaamheid, verlenging by breek en lae-temperatuur impakweerstand. PP, as 'n hoogs kristallyne polimeer, vertoon egter styfheid binne sy werktemperatuurreeks. Daarbenewens toon dit brosheid en vatbaarheid vir krake in lae-temperatuur omgewings, en voldoen dit nie aan hierdie voorwaardes nie. Daarom moet navorsing fokus op die verharding en wysiging van PP om hierdie probleme aan te spreek.
2. Verouderingsweerstand
Tydens langtermyn gebruik verouder GS-kabelisolasie geleidelik as gevolg van die gekombineerde effekte van hoë elektriese veldintensiteit en termiese siklusse. Hierdie veroudering lei tot 'n vermindering in die meganiese en isolasie-eienskappe, sowel as 'n afname in die deurslagsterkte, wat uiteindelik die betroubaarheid en lewensduur van die kabel beïnvloed. Kabelisolasieveroudering sluit meganiese, elektriese, termiese en chemiese aspekte in, met elektriese en termiese veroudering as die mees kommerwekkende. Alhoewel die byvoeging van antioksidante PP se weerstand teen termiese oksidatiewe veroudering tot 'n sekere mate kan verbeter, beïnvloed swak versoenbaarheid tussen antioksidante en PP, migrasie en hul onsuiwerhede as bymiddels PP se isolasieprestasie. Daarom kan die uitsluitlike staatmaak op antioksidante om PP se verouderingsweerstand te verbeter, nie aan die lewensduur- en betroubaarheidsvereistes van GS-kabelisolasie voldoen nie, wat verdere navorsing oor die modifikasie van PP noodsaak.
3. Isolasieprestasie
Ruimtelading, as een van die faktore wat die kwaliteit en lewensduur vanhoëspanning-GS-kabels, beïnvloed die plaaslike elektriese veldverspreiding, diëlektriese sterkte en veroudering van isolasiemateriaal aansienlik. Isolasiemateriaal vir GS-kabels moet die ophoping van ruimtelading onderdruk, die inspuiting van ruimteladings met dieselfde polariteit verminder, en die opwekking van ruimteladings met verskillende polariteit belemmer om elektriese veldvervorming binne die isolasie en koppelvlakke te voorkom, wat onaangeraakte deurslagsterkte en kabelleeftyd verseker.
Wanneer GS-kabels vir 'n lang tydperk in 'n unipolêre elektriese veld bly, word die elektrone, ione en onsuiwerheidionisasie wat by die elektrodemateriaal binne die isolasie gegenereer word, ruimteladings. Hierdie ladings migreer vinnig en versamel in ladingspakkette, bekend as die ophoping van ruimtelading. Daarom, wanneer PP in GS-kabels gebruik word, is wysigings nodig om ladinggenerering en -ophoping te onderdruk.
4. Termiese geleidingsvermoë
As gevolg van swak termiese geleidingsvermoë, kan hitte wat tydens die werking van PP-gebaseerde GS-kabels gegenereer word, nie vinnig verdwyn nie, wat lei tot temperatuurverskille tussen die binneste en buitenste kante van die isolasielaag, wat 'n ongelyke temperatuurveld skep. Die elektriese geleidingsvermoë van polimeermateriale neem toe met stygende temperature. Daarom word die buitenste kant van die isolasielaag met laer geleidingsvermoë geneig tot ladingophoping, wat lei tot verminderde elektriese veldintensiteit. Boonop veroorsaak temperatuurgradiënte die inspuiting en migrasie van 'n groot aantal ruimteladings, wat die elektriese veld verder verdraai. Hoe groter die temperatuurgradiënt, hoe meer ruimteladingophoping vind plaas, wat die elektriese veldvervorming versterk. Soos vroeër bespreek, beïnvloed hoë temperatuur, ruimteladingophoping en elektriese veldvervorming die normale werking en lewensduur van GS-kabels. Daarom is die verbetering van die termiese geleidingsvermoë van PP nodig om die veilige werking en verlengde lewensduur van GS-kabels te verseker.
Plasingstyd: Jan-04-2024