架橋ポリエチレン（XLPE）絶縁ケーブルの寿命の強化における抗酸化物質の役割
架橋ポリエチレン（XLPE）中程度および高電圧ケーブルに使用される主要な絶縁材料です。運用期間中、これらのケーブルは、さまざまな気候条件、温度変動、機械的ストレス、化学的相互作用など、さまざまな課題に遭遇します。これらの要因は、ケーブルの耐久性と寿命にまとめて影響します。
XLPEシステムにおける抗酸化物質の重要性
XLPE絶縁ケーブルの拡張寿命を確保するには、ポリエチレン系に適した抗酸化物質を選択することが重要です。抗酸化物質は、酸化分解に対するポリエチレンを保護する上で極めて重要な役割を果たします。材料内で生成されたフリーラジカルと急速に反応することにより、抗酸化物質はヒドロペルオキシドなどのより安定した化合物を形成します。 XLPEのほとんどの架橋プロセスは過酸化物ベースであるため、これは特に重要です。
ポリマーの分解プロセス
時間が経つにつれて、ほとんどのポリマーは進行中の劣化により徐々に脆くなります。ポリマーの終末期は、通常、休憩時の伸長が元の値の50％に減少するポイントとして定義されます。このしきい値を超えて、ケーブルの小さな曲げでさえ、ひび割れや故障につながる可能性があります。国際的な基準は、材料性能を評価するために、架橋ポリオレフィンを含むポリオレフィンのこの基準をしばしば採用しています。
ケーブルライフ予測のためのArrheniusモデル
温度とケーブルの寿命の関係は、一般的にArrhenius方程式を使用して説明されています。この数学モデルは、化学反応の速度を次のように表します。
k = d e（-ea/rt）
どこ：
K：特定の反応速度
D：定数
EA：活性化エネルギー
R：ボルツマンガス定数（8.617 x 10-5 ev/k）
T：ケルビンの絶対温度（°Cの273以上の温度）
代数的に再配置された方程式は、線形形式として表すことができます：y = mx+b
この方程式から、活性化エネルギー（EA）はグラフィカルデータを使用して導出でき、さまざまな条件下でケーブル寿命の正確な予測を可能にします。
加速老化テスト
XLPE絶縁ケーブルの寿命を決定するには、試験片を最低3つの（できれば4つの）異なる温度で加速老化実験にかける必要があります。これらの温度は、時間と温度の間に線形関係を確立するのに十分な範囲に及ぶ必要があります。特に、曝露温度が最も低いため、テストデータの有効性を確保するために、平均5,000時間の平均時間までの時間が発生する必要があります。
この厳格なアプローチを採用し、高性能抗酸化物質を選択することにより、XLPE断熱ケーブルの運用上の信頼性と寿命を大幅に強化できます。
投稿時間：1月23日 - 2025年