Pada masa ini, yang biasa digunakanbahan penebatuntuk kabel DC ialah polietilena. Walau bagaimanapun, penyelidik terus mencari lebih banyak bahan penebat yang berpotensi, seperti polipropilena (PP). Namun begitu, menggunakan PP sebagai bahan penebat kabel menimbulkan beberapa masalah.
1. Sifat Mekanikal
Untuk memenuhi keperluan asas untuk pengangkutan, pemasangan dan pengendalian kabel DC, bahan penebat mesti mempunyai kekuatan mekanikal tertentu, termasuk fleksibiliti yang baik, pemanjangan semasa putus, dan rintangan hentaman suhu rendah. Walau bagaimanapun, PP, sebagai polimer yang sangat berhablur, mempamerkan ketegaran dalam julat suhu kerjanya. Selain itu, ia menunjukkan kerapuhan dan kerentanan kepada keretakan dalam persekitaran suhu rendah, gagal memenuhi syarat ini. Oleh itu, penyelidikan mesti memberi tumpuan kepada memperkukuh dan mengubah suai PP untuk menangani isu-isu ini.
2. Ketahanan Penuaan
Semasa penggunaan jangka panjang, penebat kabel DC secara beransur-ansur menjadi tua disebabkan oleh kesan gabungan intensiti medan elektrik yang tinggi dan kitaran haba. Penuaan ini membawa kepada pengurangan dalam sifat mekanikal dan penebat, serta penurunan dalam kekuatan pecahan, akhirnya menjejaskan kebolehpercayaan dan hayat perkhidmatan kabel. Penuaan penebat kabel termasuk aspek mekanikal, elektrikal, haba dan kimia, dengan penuaan elektrik dan haba adalah yang paling membimbangkan. Walaupun penambahan antioksidan boleh meningkatkan ketahanan PP terhadap penuaan oksidatif terma pada tahap tertentu, keserasian yang lemah antara antioksidan dan PP, penghijrahan, dan kekotorannya sebagai bahan tambahan menjejaskan prestasi penebat PP. Oleh itu, hanya bergantung pada antioksidan untuk meningkatkan rintangan penuaan PP tidak dapat memenuhi jangka hayat dan keperluan kebolehpercayaan penebat kabel DC, memerlukan penyelidikan lanjut mengenai pengubahsuaian PP.
3. Prestasi Penebat
Caj ruang, sebagai salah satu faktor yang mempengaruhi kualiti dan jangka hayatkabel DC voltan tinggi, memberi kesan ketara kepada pengagihan medan elektrik tempatan, kekuatan dielektrik dan penuaan bahan penebat. Bahan penebat untuk kabel DC perlu menyekat pengumpulan cas ruang, mengurangkan suntikan cas ruang kekutuban serupa, dan menghalang penjanaan cas ruang tidak serupa kekutuban untuk mengelakkan herotan medan elektrik dalam penebat dan antara muka, memastikan kekuatan pecahan yang tidak terjejas dan jangka hayat kabel.
Apabila kabel DC kekal dalam medan elektrik unipolar untuk tempoh yang lama, elektron, ion, dan pengionan bendasing yang dihasilkan pada bahan elektrod dalam penebat menjadi caj ruang. Caj ini cepat berhijrah dan terkumpul ke dalam paket caj, yang dikenali sebagai pengumpulan caj ruang. Oleh itu, apabila menggunakan PP dalam kabel DC, pengubahsuaian diperlukan untuk menyekat penjanaan dan pengumpulan cas.
4. Kekonduksian Terma
Disebabkan oleh kekonduksian terma yang lemah, haba yang dijana semasa operasi kabel DC berasaskan PP tidak boleh hilang dengan segera, mengakibatkan perbezaan suhu antara bahagian dalam dan luar lapisan penebat, mewujudkan medan suhu yang tidak sekata. Kekonduksian elektrik bahan polimer meningkat dengan peningkatan suhu. Oleh itu, bahagian luar lapisan penebat dengan kekonduksian yang lebih rendah menjadi terdedah kepada pengumpulan cas, yang membawa kepada pengurangan intensiti medan elektrik. Selain itu, kecerunan suhu menyebabkan suntikan dan penghijrahan sejumlah besar cas ruang, seterusnya memesongkan medan elektrik. Lebih besar kecerunan suhu, lebih banyak pengumpulan cas ruang berlaku, memperhebat herotan medan elektrik. Seperti yang dibincangkan sebelum ini, suhu tinggi, pengumpulan cas ruang, dan herotan medan elektrik menjejaskan operasi biasa dan hayat perkhidmatan kabel DC. Oleh itu, menambah baik kekonduksian terma PP adalah perlu untuk memastikan operasi yang selamat dan hayat perkhidmatan yang berpanjangan bagi kabel DC.
Masa siaran: Jan-04-2024