Tans is die algemeen gebruikisolasie materiaalvir GS-kabels is poliëtileen. Navorsers soek egter voortdurend 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 hê, insluitend goeie buigsaamheid, verlenging by breek en lae-temperatuur slagweerstand. PP, as 'n hoogs kristallyne polimeer, vertoon egter styfheid binne sy werktemperatuurreeks. Daarbenewens toon dit brosheid en vatbaarheid vir krake in lae-temperatuur omgewings, wat nie aan hierdie voorwaardes voldoen nie. Daarom moet navorsing fokus op die verharding en wysiging van PP om hierdie kwessies aan te spreek.
2. Verouderingsweerstand
Tydens langtermyngebruik verouder GS-kabelisolasie geleidelik as gevolg van die gekombineerde effekte van hoë elektriese veldintensiteit en termiese fietsry. Hierdie veroudering lei tot 'n vermindering in die meganiese en isolasie-eienskappe, sowel as 'n afname in afbreeksterkte, wat uiteindelik die betroubaarheid en lewensduur van die kabel beïnvloed. Veroudering van kabelisolasie sluit meganiese, elektriese, termiese en chemiese aspekte in, met elektriese en termiese veroudering wat die meeste kommerwekkend is. Alhoewel die byvoeging van antioksidante PP se weerstand teen termiese oksidatiewe veroudering tot 'n sekere mate kan verbeter, beïnvloed swak verenigbaarheid tussen antioksidante en PP, migrasie en hul onsuiwerhede as bymiddels PP se isolasieprestasie. Om dus net op antioksidante te vertrou om PP se verouderingsweerstand te verbeter, kan nie aan die lewensduur en betroubaarheidsvereistes van GS-kabelisolasie voldoen nie, wat verdere navorsing oor die wysiging van PP noodsaak.
3. Isolasie Prestasie
Ruimtelading, as een van die faktore wat die kwaliteit en lewensduur vanhoëspanning GS-kabels, het 'n aansienlike impak op die plaaslike elektriese veldverspreiding, diëlektriese sterkte en isolasiemateriaalveroudering. Isolasiemateriaal vir GS-kabels moet die ophoping van ruimtelading onderdruk, die inspuiting van ruimteladings met dieselfde polariteit verminder en die opwekking van ruimteladings met andersoortige polariteit belemmer om elektriese veldvervorming binne die isolasie en koppelvlakke te voorkom, wat onaangeraakte afbreeksterkte verseker en kabel lewensduur.
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 ladingspakkies, bekend as die ophoping van ruimtelading. Daarom, wanneer PP in GS-kabels gebruik word, is modifikasies nodig om ladinggenerering en -akkumulasie te onderdruk.
4. Termiese Geleiding
As gevolg van swak termiese geleidingsvermoë, kan hitte wat gegenereer word tydens die werking van PP-gebaseerde GS-kabels nie dadelik verdwyn nie, wat lei tot temperatuurverskille tussen die binne- en buitekant van die isolasielaag, wat 'n ongelyke temperatuurveld skep. Die elektriese geleidingsvermoë van polimeermateriale neem toe met stygende temperature. Daarom word die buitekant van die isolasielaag met laer geleidingsvermoë geneig tot ladingakkumulasie, wat lei tot verminderde elektriese veldintensiteit. Boonop veroorsaak temperatuurgradiënte die inspuiting en migrasie van 'n groot aantal ruimteladings, wat die elektriese veld verder verwring. Hoe groter die temperatuurgradiënt, hoe meer ruimteladingophoping vind plaas, wat die elektriese veldvervorming versterk. Soos vroeër bespreek, beïnvloed hoë temperatuur, ruimtelading-akkumulasie 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.
Postyd: Jan-04-2024