DCケーブルの断熱要件とPPの問題

現在、一般的に使用されています断熱材DCケーブルの場合はポリエチレンです。しかし、研究者は、ポリプロピレン（PP）などのより多くの潜在的な断熱材を継続的に求めています。それにもかかわらず、PPをケーブル断熱材として使用すると、いくつかの問題が提示されます。

 

1。機械的特性

DCケーブルの輸送、設置、および動作の基本的な要件を満たすには、断熱材は、良好な柔軟性、休憩時の伸長、低温耐性耐性など、特定の機械的強度を持つ必要があります。ただし、非常に結晶性ポリマーとしてのPPは、作業温度範囲内で剛性を示します。さらに、低温環境での亀裂に対する脆弱性と感受性を示し、これらの条件を満たすことができません。したがって、研究はこれらの問題に対処するためにPPの強化と変更に焦点を当てる必要があります。

 

2。老化抵抗

長期使用中、DCケーブル断熱材は、高電界強度と熱サイクリングの複合効果のために徐々に年齢に応じて老化します。この老化は、機械的および断熱特性の減少と故障強度の低下につながり、最終的にはケーブルの信頼性とサービス寿命に影響を与えます。ケーブル絶縁の老化には、機械的、電気的、熱的、化学的側面が含まれ、電気的および熱老化が最も懸念されます。抗酸化物質を添加すると、熱酸化老化に対するPPの耐性がある程度まで改善されますが、抗酸化剤とPPの間の互換性が低い、移動、および添加剤としての不純物はPPの断熱性能に影響します。したがって、PPの老化抵抗を改善するために抗酸化物質に依存するだけで、DCケーブル断熱材の寿命と信頼性の要件を満たすことができ、PPの修正に関するさらなる研究が必要です。

 

3。断熱性能

の品質と寿命に影響を与える要因の1つとしてのスペースチャージ高電圧DCケーブル、局所電界分布、誘電体強度、断熱材の老化に大きな影響を与えます。 DCケーブルの断熱材は、空間電荷の蓄積を抑制し、同様の極性空間電荷の注入を減らし、断熱と界面内の電界の歪みを防ぎ、影響を受けない分割強度とケーブルライフスパンを確保するために、極性空間電荷とは異なる生成を妨げる必要があります。

DCケーブルが長期間単極電界に残ると、断熱材内の電極材料で生成された電子、イオン、および不純物イオン化が空間電荷になります。これらの料金は、空間電荷の蓄積として知られている担当パケットに急速に移動し、蓄積します。したがって、DCケーブルでPPを使用する場合、電荷の生成と蓄積を抑制するために変更が必要です。

 

4。熱伝導率

熱伝導率が低いため、PPベースのDCケーブルの動作中に発生した熱は迅速に散逸することができず、断熱層の内側と外側の間に温度差が生じ、不均一な温度フィールドが生成されます。ポリマー材料の電気伝導率は、温度の上昇とともに増加します。したがって、導電率が低い断熱層の外側は、蓄積を充電する傾向があり、電界強度が低下します。さらに、温度勾配は、多数のスペース電荷の注入と移動を引き起こし、電界をさらに歪めます。温度勾配が大きいほど、空間電荷の蓄積が大きくなり、電界の歪みが強化されます。前述のように、高温、空間電荷の蓄積、および電界の歪みは、DCケーブルの通常の動作とサービス寿命に影響します。したがって、DCケーブルの安全な動作と長期のサービス寿命を確保するために、PPの熱伝導率を改善する必要があります。