Derzeit die häufig verwendetenIsolationsmaterialFür DC -Kabel ist Polyethylen. Forscher suchen jedoch kontinuierlich nach mehr potenziellen Isolationsmaterialien wie Polypropylen (PP). Die Verwendung von PP als Kabelisolierungsmaterial zeigt jedoch mehrere Probleme.
1. Mechanische Eigenschaften
Um die grundlegenden Anforderungen für den Transport, die Installation und den Betrieb von DC-Kabeln zu erfüllen, muss das Isolationsmaterial eine gewisse mechanische Stärke besitzen, einschließlich guter Flexibilität, Dehnung bei Bruch und Resistenz mit niedriger Temperatur. PP als hochkristallines Polymer weist jedoch innerhalb seines Arbeitstemperaturbereichs Starrheit auf. Darüber hinaus zeigt es Brödeln und Anfälligkeit für das Knacken in Umgebungen mit niedrigem Temperatur, was diese Bedingungen nicht erfüllt. Daher muss sich die Forschung darauf konzentrieren, PP zu streichen und zu modifizieren, um diese Probleme anzugehen.
2. Alterungswiderstand
Während des Langzeitgebrauchs altert die DC-Kabelisolierung aufgrund der kombinierten Auswirkungen einer hohen elektrischen Feldintensität und thermischen Zyklus allmählich. Diese Alterung führt zu einer Verringerung der mechanischen und isolierenden Eigenschaften sowie zu einer Verringerung der Durchbruchstärke, was letztendlich die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Kabels beeinflusst. Die alternde Kabelisolierung umfasst mechanische, elektrische, thermische und chemische Aspekte, wobei die elektrische und thermische Alterung am besorgniserregendsten ist. Obwohl das Hinzufügen von Antioxidantien die Resistenz des PP gegen thermische oxidative Alterung in gewissem Maße, eine schlechte Kompatibilität zwischen Antioxidantien und PP, Migration und ihre Verunreinigung als Additiven beeinflussen kann, wirken sich die PP -Isolationsleistung aus. Daher kann es sich ausschließlich um Antioxidantien zur Verbesserung der Alterungsresistenz des PP nicht auf die Lebensdauer und Zuverlässigkeitsanforderungen der DC -Kabelisolierung erfüllen, was eine weitere Untersuchung zur Änderung von PP erfordert.
3. Isolationsleistung
Raumladung als einer der Faktoren, die die Qualität und Lebensdauer von beeinflussenHochspannungs-DC-Kabel, beeinflusst signifikant die lokale elektrische Feldverteilung, die dielektrische Festigkeit und das alternde Isolationsmaterial. Isolationsmaterialien für DC-Kabel müssen die Akkumulation der Raumladung unterdrücken, die Injektion von Raumladungen mit gleicher Polarität verringern und die Erzeugung von Unterlagen der Polaritätsraum, um eine elektrische Feldverzerrung innerhalb der Isolierung und die Grenzflächen zu verhindern, um sicherzustellen, dass die nicht betroffene Abbaustärke und die Lebensdauer der Kabelversorgung sicherstellen.
Wenn DC -Kabel über einen längeren Zeitraum in einem unipolaren elektrischen Feld verbleiben, werden die Elektronen, Ionen und Verunreinigungsionen, die beim Elektrodenmaterial innerhalb der Isolierung erzeugt werden, zu Raumladungen. Diese Gebühren wandern schnell und sammeln sich in Ladungspaketen an, die als Ansammlung von Raumladung bezeichnet werden. Bei Verwendung von PP in DC -Kabeln sind daher Änderungen erforderlich, um die Erzeugung und Akkumulation der Ladung zu unterdrücken.
4. Wärmeleitfähigkeit
Aufgrund der schlechten thermischen Leitfähigkeit kann die während des Betriebs von PP-basierte DC-Kabel erzeugte Wärme nicht unverzüglich abgelöst werden, was zu Temperaturunterschieden zwischen der inneren und der Außenseite der Isolationsschicht führt, wodurch ein ungleiches Temperaturfeld erzeugt wird. Die elektrische Leitfähigkeit von Polymermaterialien nimmt mit steigenden Temperaturen zu. Daher wird die äußere Seite der Isolationsschicht mit geringerer Leitfähigkeit anfällig für die Ladung der Akkumulation, was zu einer verringerten Intensität der elektrischen Felde führt. Darüber hinaus verursachen Temperaturgradienten die Einspritzung und Migration einer großen Anzahl von Raumladungen, wodurch das elektrische Feld weiter verzerrt wird. Je größer der Temperaturgradient, desto mehr Raumladungsakkumulation tritt auf, was die elektrische Feldverzerrung verstärkt. Wie bereits erwähnt, wirken sich hohe Temperatur, Raumladungsakkumulation und elektrische Feldverzerrung auf die normale Betriebs- und Lebensdauer von DC -Kabeln aus. Daher ist eine Verbesserung der thermischen Leitfähigkeit von PP erforderlich, um den sicheren Betrieb und die längere Lebensdauer von DC -Kabeln zu gewährleisten.
Postzeit: Jan.-04-2024