Aktuell gëtt déi üblech benotztIsolatiounsmaterialFir Gläichstroumkabele ass Polyethylen. Fuerscher sichen awer stänneg no méi potenziellen Isolatiounsmaterialien, wéi zum Beispill Polypropylen (PP). Trotzdeem bréngt d'Benotzung vu PP als Kabelisolatiounsmaterial verschidde Problemer mat sech.
1. Mechanesch Eegeschaften
Fir déi grondleeënd Ufuerderunge fir den Transport, d'Installatioun an de Betrib vun DC-Kabelen ze erfëllen, muss den Isolatiounsmaterial eng gewësse mechanesch Stäerkt hunn, dorënner eng gutt Flexibilitéit, Dehnung beim Broch a Schlagfestigkeit bei niddregen Temperaturen. PP, als héichkristallinescht Polymer, weist awer Steifheet a sengem Betribstemperaturberäich. Zousätzlech weist et Bréchegkeet a Rëssfällegkeet a niddregen Temperaturen, wouduerch et dës Konditioune net erfëllt. Dofir muss d'Fuerschung sech op d'Verhärtung a Modifikatioun vu PP konzentréieren, fir dës Problemer unzegoen.
2. Alterungsbeständegkeet
Bei laangfristeger Benotzung alternt d'Isolatioun vun DC-Kabelen graduell wéinst de kombinéierten Effekter vun der héijer elektrescher Feldintensitéit an dem thermesche Zyklen. Dës Alterung féiert zu enger Reduktioun vun de mechaneschen an isoléierenden Eegeschaften, souwéi zu enger Ofsenkung vun der Duerchbrochfestigkeit, wat letztendlech d'Zouverlässegkeet an d'Liewensdauer vum Kabel beaflosst. D'Alterung vun der Kabelisolatioun ëmfaasst mechanesch, elektresch, thermesch a chemesch Aspekter, woubäi d'elektresch an thermesch Alterung am meeschte besuergnësserreegend sinn. Och wann d'Zousätzlech vun Antioxidantien d'Resistenz vu PP géint thermesch oxidativ Alterung bis zu engem gewësse Grad verbessere kann, beaflossen déi schlecht Kompatibilitéit tëscht Antioxidantien a PP, Migratioun an hir Ongereinheeten als Zousätz d'Isolatiounsleistung vu PP. Dofir kann d'Vertrauen eleng op Antioxidantien fir d'Alterungsresistenz vu PP ze verbesseren, net d'Liewensdauer- an Zouverlässegkeetsufuerderunge vun der DC-Kabelisolatioun erfëllen, soudatt weider Fuerschung iwwer d'Modifikatioun vu PP néideg ass.
3. Isolatiounsleistung
Raumopwand, als ee vun de Faktoren, déi d'Qualitéit an d'Liewensdauer vunHéichspannungs-DC-Kabelen, beaflosst d'lokal elektresch Feldverdeelung, d'dielektresch Stäerkt an d'Alterung vum Isolatiounsmaterial wesentlech. Isolatiounsmaterialien fir Gläichstroumkabele mussen d'Akkumulatioun vu Raumladung ënnerdrécken, d'Injektioun vu Raumladungen mat der selwechter Polaritéit reduzéieren an d'Generatioun vu Raumladungen mat der ongläicher Polaritéit verhënneren, fir d'Verzerrung vun elektresche Felder an der Isolatioun an den Grenzflächen ze vermeiden, sou datt d'Duerchbrochstäerkt an d'Liewensdauer vum Kabel net beaflosst ginn.
Wann Gläichstroumkabele fir eng länger Zäit an engem unipolare elektresche Feld bleiwen, ginn d'Elektronen, Ionen an d'Onreinheets-Ioniséierung, déi um Elektrodenmaterial an der Isolatioun generéiert ginn, zu Raumladungen. Dës Ladungen migréieren séier a sammelen sech a Ladungspaketer un, bekannt als Akkumulatioun vu Raumladung. Dofir sinn, wann PP an Gläichstroumkabele benotzt gëtt, Modifikatioune néideg fir d'Generatioun an d'Akkumulatioun vu Ladungen z'ënnerdrécken.
4. Wärmeleitfäegkeet
Wéinst der schlechter Wärmeleitfäegkeet kann d'Hëtzt, déi beim Betrib vun PP-baséierten DC-Kabelen entsteet, sech net séier opléisen, wat zu Temperaturënnerscheeder tëscht der bannenzeger an baussenzeger Säit vun der Isolatiounsschicht féiert, wat zu engem ongläiche Temperaturfeld féiert. D'elektresch Leetfäegkeet vu Polymermaterialien klëmmt mat eropgoende Temperaturen. Dofir ass déi baussenzeg Säit vun der Isolatiounsschicht mat méi niddreger Leetfäegkeet ufälleg fir Ladungsakkumulatioun, wat zu enger reduzéierter elektrescher Feldintensitéit féiert. Ausserdeem verursaachen Temperaturgradienten d'Injektioun an d'Migratioun vun enger grousser Zuel vu Raumladungen, wat d'elektrescht Feld weider verzerrt. Wat méi grouss den Temperaturgradient ass, wat méi Raumladungsakkumulatioun geschitt, wat d'Verzerrung vum elektresche Feld intensivéiert. Wéi virdru scho beschriwwen, beaflossen héich Temperaturen, Raumladungsakkumulatioun an elektresch Feldverzerrung den normale Betrib an d'Liewensdauer vun DC-Kabelen. Dofir ass d'Verbesserung vun der Wärmeleitfäegkeet vu PP néideg fir de séchere Betrib an d'verlängert Liewensdauer vun DC-Kabelen ze garantéieren.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 04. Januar 2024