Peranan Antioksidan dalam Meningkatkan Jangka Hayat Kabel Bertebat Polietilena Berpaut Silang (XLPE)
Polietilena berangkai silang (XLPE)merupakan 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 jangka hayat kabel berpenebat XLPE yang lebih lama, memilih antioksidan yang sesuai untuk sistem polietilena adalah penting. Antioksidan memainkan peranan penting dalam melindungi polietilena daripada degradasi oksidatif. Dengan bertindak balas dengan pantas dengan radikal bebas yang dihasilkan dalam bahan, antioksidan membentuk sebatian yang lebih stabil, seperti hidroperoksida. Ini amat penting kerana kebanyakan proses penyambungan silang untuk XLPE adalah berasaskan peroksida.
Proses Degradasi Polimer
Lama-kelamaan, kebanyakan polimer secara beransur-ansur menjadi rapuh disebabkan oleh degradasi yang berterusan. Tamat hayat polimer biasanya ditakrifkan sebagai titik di mana pemanjangannya semasa putus berkurangan kepada 50% daripada nilai asal. Melebihi ambang ini, lenturan kabel yang kecil pun boleh menyebabkan keretakan dan kegagalan. Piawaian antarabangsa sering menerima pakai kriteria ini untuk poliolefin, termasuk poliolefin berangkai silang, untuk menilai prestasi bahan.
Model Arrhenius untuk Ramalan Hayat Kabel
Hubungan antara suhu dan jangka hayat kabel biasanya digambarkan 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: Pemalar
Ea: Tenaga pengaktifan
R: Pemalar gas Boltzmann (8.617 x 10-5 eV/K)
T: Suhu mutlak dalam Kelvin (273+ Suhu dalam °C)
Jika disusun semula secara algebra, persamaan boleh dinyatakan sebagai bentuk linear: y = mx+b
Daripada persamaan ini, tenaga pengaktifan (Ea) boleh diperoleh menggunakan data grafik, yang membolehkan ramalan tepat tentang hayat kabel di bawah pelbagai keadaan.
Ujian Penuaan Dipercepatkan
Untuk menentukan jangka hayat kabel berpenebat XLPE, spesimen ujian harus menjalani eksperimen penuaan dipercepat pada minimum tiga (sebaik-baiknya empat) suhu berbeza. Suhu ini mesti merangkumi julat yang mencukupi untuk mewujudkan hubungan linear antara masa-ke-kegagalan dan suhu. Terutamanya, suhu pendedahan terendah harus menghasilkan purata masa-ke-tahap sekurang-kurangnya 5,000 jam untuk memastikan kesahihan data ujian.
Dengan menggunakan pendekatan yang teliti ini dan memilih antioksidan berprestasi tinggi, kebolehpercayaan operasi dan jangka hayat kabel berpenebat XLPE dapat ditingkatkan dengan ketara.
Masa siaran: 23 Jan-2025