Antioksidanttien rooli silloitettujen polyeteenin (XLPE) eristettyjen kaapeleiden elinajan parantamisessa
Sidottu polyeteeni (XLPE)on ensisijainen eristysmateriaali, jota käytetään keskipitkällä ja korkeajännitekaapelilla. Koko operatiivisen elämänsä ajan nämä kaapelit kohtaavat monipuolisia haasteita, mukaan lukien vaihtelevat ilmasto -olosuhteet, lämpötilan vaihtelut, mekaaninen jännitys ja kemialliset vuorovaikutukset. Nämä tekijät vaikuttavat kollektiivisesti kaapeleiden kestävyyteen ja pitkäikäisyyteen.
Antioksidanttien merkitys XLPE -järjestelmissä
XLPE-eristettyjen kaapeleiden pidentyneiden käyttöikäjen varmistamiseksi on ratkaisevan tärkeää, että sopivan antioksidantin valitseminen polyeteenijärjestelmälle on ratkaiseva. Antioksidanteilla on keskeinen rooli polyeteenin turvaamisessa oksidatiivisen hajoamisen kanssa. Reagoimalla nopeasti materiaalin sisällä syntyneiden vapaiden radikaalien kanssa, antioksidantit muodostavat vakaampia yhdisteitä, kuten hydroperoksideja. Tämä on erityisen elintärkeää, koska suurin osa XLPE: n silloitusprosesseista ovat peroksidipohjaisia.
Polymeerien hajoamisprosessi
Ajan myötä suurin osa polymeereistä tulee vähitellen hauraita jatkuvan heikkenemisen vuoksi. Polymeerien elämän loppu määritellään tyypillisesti pisteeksi, jossa niiden pidentyminen tauon aikana laskee 50%: iin alkuperäisestä arvosta. Tämän kynnyksen lisäksi jopa kaapelin vähäinen taivutus voi johtaa halkeiluun ja epäonnistumiseen. Kansainväliset standardit hyväksyvät usein tämän kriteerin polyolefiineille, mukaan lukien silloitetut polyolefiinit, materiaalin suorituskyvyn arvioimiseksi.
Arrhenius -malli kaapelin käyttöiän ennustamiseen
Lämpötilan ja kaapelin elinkaaren välistä suhdetta kuvataan yleisesti Arrhenius -yhtälöllä. Tämä matemaattinen malli ilmaisee kemiallisen reaktion nopeuden seuraavasti:
K = d e (-ea/rt)
Jossa:
K: Erityinen reaktionopeus
D: vakio
EA: Aktivointienergia
R: Boltzmann-kaasuvakio (8,617 x 10-5 eV/k)
T: Absoluuttinen lämpötila Kelvinissä (273+ lämpötila ° C: ssa)
Uudelleenjärjestelyt algebrallisesti yhtälö voidaan ilmaista lineaarisena muodona: y = mx+b
Tästä yhtälöstä aktivointienergia (EA) voidaan johtaa graafisella tiedolla, mikä mahdollistaa kaapelin käyttöiän tarkkoja ennusteita eri olosuhteissa.
Nopeutetut ikääntymistestit
XLPE-eristettyjen kaapeleiden elinkaaren määrittämiseksi testinäytteille tulisi suorittaa nopeutettu ikääntymiskokeet vähintään kolme (mieluiten neljä) erillistä lämpötilaa. Näiden lämpötilojen on katettava riittävä etäisyys lineaarisen suhteen luomiseksi ajankohtaisesta ja lämpötilasta. Erityisesti alhaisimman valotuslämpötilan pitäisi johtaa vähintään 5000 tunnin keskimääräiseen ajankohtaan testitietojen pätevyyden varmistamiseksi.
Käyttämällä tätä tiukkaa lähestymistapaa ja valitsemalla korkean suorituskyvyn antioksidantteja, XLPE-eristettyjen kaapelien toiminnan luotettavuus ja pitkäikäisyys voidaan parantaa merkittävästi.
Viestin aika: tammikuu 23-2025