Bħalissa, l-użu komunimaterjal ta' insulazzjonigħall-kejbils DC huwa l-polietilene. Madankollu, ir-riċerkaturi qed ifittxu kontinwament aktar materjali ta' insulazzjoni potenzjali, bħall-polipropilene (PP). Minkejja dan, l-użu tal-PP bħala materjal ta' insulazzjoni tal-kejbil jippreżenta diversi problemi.
1. Proprjetajiet Mekkaniċi
Biex jintlaħqu r-rekwiżiti bażiċi għat-trasport, l-installazzjoni, u t-tħaddim tal-kejbils DC, il-materjal ta' insulazzjoni jrid ikollu ċerta saħħa mekkanika, inkluża flessibilità tajba, titwil fil-mument tal-ksur, u reżistenza għall-impatt f'temperatura baxxa. Madankollu, il-PP, bħala polimeru kristallin ħafna, juri riġidità fil-medda tat-temperatura tax-xogħol tiegħu. Barra minn hekk, juri fraġilità u suxxettibilità għall-qsim f'ambjenti ta' temperatura baxxa, u jonqos milli jissodisfa dawn il-kundizzjonijiet. Għalhekk, ir-riċerka trid tiffoka fuq it-tisħiħ u l-modifika tal-PP biex tindirizza dawn il-kwistjonijiet.
2. Reżistenza għat-tixjiħ
Waqt użu fit-tul, l-insulazzjoni tal-kejbil DC tixjieħ gradwalment minħabba l-effetti kkombinati ta' intensità għolja tal-kamp elettriku u ċikliżmu termali. Dan it-tixjiħ iwassal għal tnaqqis fil-proprjetajiet mekkaniċi u ta' insulazzjoni, kif ukoll tnaqqis fis-saħħa tat-tkissir, li fl-aħħar mill-aħħar jaffettwa l-affidabbiltà u l-ħajja tas-servizz tal-kejbil. It-tixjiħ tal-insulazzjoni tal-kejbil jinkludi aspetti mekkaniċi, elettriċi, termali u kimiċi, bit-tixjiħ elettriku u termali jkun l-aktar wieħed li jinkweta. Għalkemm iż-żieda ta' antiossidanti tista' ttejjeb ir-reżistenza tal-PP għat-tixjiħ ossidattiv termali sa ċertu punt, il-kompatibilità fqira bejn l-antiossidanti u l-PP, il-migrazzjoni u l-impurità tagħhom bħala addittivi jaffettwaw il-prestazzjoni tal-insulazzjoni tal-PP. Għalhekk, id-dipendenza biss fuq l-antiossidanti biex tittejjeb ir-reżistenza għat-tixjiħ tal-PP ma tistax tissodisfa r-rekwiżiti tal-ħajja u l-affidabbiltà tal-insulazzjoni tal-kejbil DC, u teħtieġ aktar riċerka dwar il-modifika tal-PP.
3. Prestazzjoni tal-insulazzjoni
Il-ċarġ tal-ispazju, bħala wieħed mill-fatturi li jinfluwenzaw il-kwalità u l-ħajja ta'kejbils DC ta' vultaġġ għoli, jaffettwa b'mod sinifikanti d-distribuzzjoni lokali tal-kamp elettriku, is-saħħa dielettrika, u t-tixjiħ tal-materjal ta' insulazzjoni. Il-materjali ta' insulazzjoni għall-kejbils DC jeħtieġ li jrażżnu l-akkumulazzjoni ta' ċarġ spazjali, inaqqsu l-injezzjoni ta' ċarġ spazjali ta' polarità simili, u jfixklu l-ġenerazzjoni ta' ċarġ spazjali ta' polarità differenti biex jipprevjenu d-distorsjoni tal-kamp elettriku fl-insulazzjoni u l-interfaċċji, u b'hekk jiżguraw saħħa ta' tkissir u ħajja tal-kejbil mhux affettwati.
Meta l-kejbils DC jibqgħu f'kamp elettriku unipolari għal perjodu estiż, l-elettroni, il-joni, u l-jonizzazzjoni tal-impurità ġġenerati fil-materjal tal-elettrodu fl-insulazzjoni jsiru ħlasijiet spazjali. Dawn il-ħlasijiet jemigraw malajr u jakkumulaw f'pakketti ta' ċarġ, magħrufa bħala l-akkumulazzjoni ta' ċarġ spazjali. Għalhekk, meta jintuża PP fil-kejbils DC, huma meħtieġa modifiki biex titrażżan il-ġenerazzjoni u l-akkumulazzjoni ta' ċarġ.
4. Konduttività Termali
Minħabba konduttività termali fqira, is-sħana ġġenerata waqt it-tħaddim tal-kejbils DC ibbażati fuq il-PP ma tistax tinħela minnufih, u dan jirriżulta f'differenzi fit-temperatura bejn in-naħat ta' ġewwa u ta' barra tas-saff ta' insulazzjoni, u joħloq kamp ta' temperatura irregolari. Il-konduttività elettrika tal-materjali polimeriċi tiżdied maż-żieda fit-temperaturi. Għalhekk, in-naħa ta' barra tas-saff ta' insulazzjoni b'konduttività aktar baxxa ssir suxxettibbli għall-akkumulazzjoni ta' ċarġ, u dan iwassal għal tnaqqis fl-intensità tal-kamp elettriku. Barra minn hekk, il-gradjenti tat-temperatura jikkawżaw l-injezzjoni u l-migrazzjoni ta' numru kbir ta' ċarġ spazjali, u dan ikompli jgħawweġ il-kamp elettriku. Iktar ma jkun kbir il-gradjent tat-temperatura, iktar isseħħ akkumulazzjoni ta' ċarġ spazjali, u dan jintensifika d-distorsjoni tal-kamp elettriku. Kif ġie diskuss qabel, temperatura għolja, akkumulazzjoni ta' ċarġ spazjali, u distorsjoni tal-kamp elettriku jaffettwaw it-tħaddim normali u l-ħajja tas-servizz tal-kejbils DC. Għalhekk, it-titjib tal-konduttività termali tal-PP huwa meħtieġ biex jiġi żgurat it-tħaddim sikur u l-ħajja tas-servizz imtawla tal-kejbils DC.
Ħin tal-posta: 04 ta' Jannar 2024