Peranan Antioksidan dalam Meningkatkan Jangka Hayat Kabel Bertebat Polietilena Berpaut Silang (XLPE)
Polietilena bersilang (XLPE)ialah bahan penebat utama yang digunakan dalam kabel voltan sederhana dan tinggi. Sepanjang hayat operasinya, kabel ini menghadapi pelbagai cabaran, termasuk keadaan iklim yang berbeza-beza, turun naik suhu, tekanan mekanikal dan interaksi kimia. Faktor-faktor ini secara kolektif mempengaruhi ketahanan dan jangka hayat kabel.
Kepentingan Antioksidan dalam Sistem XLPE
Untuk memastikan hayat perkhidmatan yang dilanjutkan untuk kabel berpenebat XLPE, pemilihan antioksidan yang sesuai untuk sistem polietilena adalah penting. Antioksidan memainkan peranan penting dalam melindungi polietilena daripada degradasi oksidatif. Dengan bertindak balas pantas dengan radikal bebas yang dihasilkan dalam bahan, antioksidan membentuk sebatian yang lebih stabil, seperti hidroperoksida. Ini amat penting kerana kebanyakan proses pemautan silang untuk XLPE adalah berasaskan peroksida.
Proses Degradasi Polimer
Dari masa ke masa, kebanyakan polimer secara beransur-ansur menjadi rapuh akibat degradasi yang berterusan. Akhir hayat polimer lazimnya ditakrifkan sebagai titik di mana pemanjangannya semasa putus berkurangan kepada 50% daripada nilai asal. Melepasi ambang ini, walaupun lenturan kecil kabel boleh menyebabkan keretakan dan kegagalan. Piawaian antarabangsa sering menggunakan kriteria ini untuk poliolefin, termasuk poliolefin bersilang, untuk menilai prestasi bahan.
Model Arrhenius untuk Ramalan Hayat Kabel
Hubungan antara suhu dan jangka hayat kabel biasanya diterangkan menggunakan persamaan Arrhenius. Model matematik ini menyatakan kadar tindak balas kimia sebagai:
K= D e(-Ea/RT)
di mana:
K: Kadar tindak balas tertentu
D: Malar
Ea: Tenaga pengaktifan
R: Pemalar gas Boltzmann ( 8.617 x 10-5 eV/K)
T: Suhu mutlak dalam Kelvin (273+ Suhu dalam °C)
Disusun semula secara algebra, persamaan boleh dinyatakan sebagai bentuk linear: y = mx+b
Daripada persamaan ini, tenaga pengaktifan (Ea) boleh diperoleh menggunakan data grafik, membolehkan ramalan yang tepat mengenai hayat kabel dalam pelbagai keadaan.
Ujian Penuaan Dipercepatkan
Untuk menentukan jangka hayat kabel bertebat XLPE, spesimen ujian hendaklah tertakluk kepada eksperimen penuaan dipercepatkan pada sekurang-kurangnya tiga (sebaik-baiknya empat) suhu berbeza. Suhu ini mesti menjangkau julat yang mencukupi untuk mewujudkan hubungan linear antara masa ke kegagalan dan suhu. Terutamanya, suhu pendedahan terendah harus menghasilkan purata masa-ke-titik tamat sekurang-kurangnya 5,000 jam untuk memastikan kesahihan data ujian.
Dengan menggunakan pendekatan yang ketat ini dan memilih antioksidan berprestasi tinggi, kebolehpercayaan operasi dan jangka hayat kabel berpenebat XLPE boleh dipertingkatkan dengan ketara.
Masa siaran: Jan-23-2025