Id-distribuzzjoni tal-istress tal-kamp elettriku fil-kejbils tal-AC hija uniformi, u l-fokus tal-materjali tal-insulazzjoni tal-kejbil huwa fuq il-kostanti dielettrika, li mhijiex affettwata mit-temperatura. B'kuntrast, id-distribuzzjoni tal-istress fil-kejbils tad-DC hija l-ogħla fis-saff ta' ġewwa tal-insulazzjoni u hija influwenzata mir-reżistività tal-materjal tal-insulazzjoni. Il-materjali tal-insulazzjoni juru koeffiċjent tat-temperatura negattiv, li jfisser li hekk kif tiżdied it-temperatura, ir-reżistività tonqos.
Meta kejbil ikun qed jopera, it-telf fil-qalba jikkawża li t-temperatura tiżdied, u dan iwassal għal bidliet fir-reżistività tal-materjal ta' insulazzjoni. Dan, imbagħad, jikkawża li l-istress tal-kamp elettriku fis-saff ta' insulazzjoni jvarja. Fi kliem ieħor, għall-istess ħxuna ta' insulazzjoni, il-vultaġġ tat-tkissir jonqos hekk kif titla' t-temperatura. Għal-linji ewlenin tad-DC f'power stations distribwiti, ir-rata tat-tixjiħ tal-materjal ta' insulazzjoni hija sinifikament aktar mgħaġġla minħabba l-varjazzjonijiet fit-temperatura ambjentali meta mqabbla mal-kejbils midfuna, li huwa punt kritiku li wieħed għandu jinnota.
Matul il-produzzjoni tas-saffi ta' insulazzjoni tal-kejbil, inevitabbilment jiġu introdotti impuritajiet. Dawn l-impuritajiet għandhom reżistività ta' insulazzjoni relattivament aktar baxxa u huma mqassma b'mod irregolari tul id-direzzjoni radjali tas-saff ta' insulazzjoni. Dan jirriżulta f'reżistività tal-volum li tvarja f'postijiet differenti. Taħt vultaġġ DC, il-kamp elettriku fis-saff ta' insulazzjoni jvarja wkoll, u jikkawża li ż-żoni bl-inqas reżistività tal-volum jixjieħu aktar malajr u jsiru punti potenzjali ta' ħsara.
Il-kejbils tal-AC ma jurux dan il-fenomenu. Fi kliem sempliċi, l-istress fuq il-materjali tal-kejbil tal-AC huwa mqassam b'mod uniformi, filwaqt li fil-kejbils tad-DC, l-istress tal-insulazzjoni huwa dejjem ikkonċentrat fl-aktar punti dgħajfa. Għalhekk, il-proċessi tal-manifattura u l-istandards għall-kejbils tal-AC u tad-DC għandhom jiġu ġestiti b'mod differenti.
Polietilen inkroċjat (XLPE)Kejbils iżolati jintużaw ħafna f'applikazzjonijiet AC minħabba l-proprjetajiet dielettriċi u fiżiċi eċċellenti tagħhom, kif ukoll il-proporzjon għoli tagħhom ta' spiża-prestazzjoni. Madankollu, meta jintużaw bħala kejbils DC, jiffaċċjaw sfida sinifikanti relatata mal-iċċarġjar spazjali, li huwa partikolarment kritiku fil-kejbils DC ta' vultaġġ għoli. Meta l-polimeri jintużaw bħala insulazzjoni tal-kejbil DC, numru kbir ta' nases lokalizzati fis-saff tal-insulazzjoni jikkawżaw l-akkumulazzjoni ta' ħlasijiet spazjali. L-impatt tal-ħlasijiet spazjali fuq il-materjali ta' insulazzjoni huwa rifless prinċipalment f'żewġ aspetti: effetti ta' distorsjoni tal-kamp elettriku u effetti ta' distorsjoni mhux tal-kamp elettriku, li t-tnejn huma ta' detriment kbir għall-materjal ta' insulazzjoni.
Iċ-ċarġ spazjali jirreferi għaċ-ċarġ żejjed lil hinn min-newtralità elettrika f'unità strutturali ta' materjal makroskopiku. Fis-solidi, iċ-ċarġ spazjali pożittiv jew negattiv huwa marbut ma' livelli ta' enerġija lokalizzati, u jipprovdi effetti ta' polarizzazzjoni fil-forma ta' polaroni marbuta. Il-polarizzazzjoni taċ-ċarġ spazjali sseħħ meta joni ħielsa jkunu preżenti f'materjal dielettriku. Minħabba l-moviment tal-joni, joni negattivi jakkumulaw fl-interfaċċja ħdejn l-elettrodu pożittiv, u joni pożittivi jakkumulaw fl-interfaċċja ħdejn l-elettrodu negattiv. F'kamp elettriku AC, il-migrazzjoni ta' ċċarġ pożittiv u negattiv ma tistax tlaħħaq mal-bidliet mgħaġġla fil-kamp elettriku tal-frekwenza tal-enerġija, għalhekk l-effetti taċ-ċarġ spazjali ma jseħħux. F'kamp elettriku DC, madankollu, il-kamp elettriku jiddistribwixxi skont ir-reżistività, li jwassal għall-formazzjoni ta' ċċarġ spazjali u jaffettwa d-distribuzzjoni tal-kamp elettriku. L-insulazzjoni XLPE fiha numru kbir ta' stati lokalizzati, li jagħmlu l-effetti taċ-ċarġ spazjali partikolarment severi.
L-insulazzjoni XLPE hija kimikament inkroċjata, u tifforma struttura integrata inkroċjata. Bħala polimeru mhux polari, il-kejbil innifsu jista' jitqabbel ma' capacitor kbir. Meta tieqaf it-trażmissjoni tad-DC, dan ikun ekwivalenti għall-iċċarġjar ta' capacitor. Għalkemm il-qalba tal-konduttur tkun ertjata, ma jseħħx skariku effettiv, u b'hekk ammont sinifikanti ta' enerġija DC tinħażen fil-kejbil bħala ħlasijiet spazjali. B'differenza mill-kejbils tal-enerġija AC, fejn il-ħlasijiet spazjali jiġu dissipati permezz ta' telf dielettriku, dawn il-ħlasijiet jakkumulaw f'difetti fil-kejbil.
Maż-żmien, b'interruzzjonijiet frekwenti tal-enerġija jew varjazzjonijiet fis-saħħa tal-kurrent, il-kejbils iżolati XLPE jakkumulaw aktar u aktar ħlasijiet ta' spazju, u b'hekk jaċċelleraw it-tixjiħ tas-saff ta' insulazzjoni u jnaqqsu l-ħajja tas-servizz tal-kejbil.
Ħin tal-posta: 10 ta' Marzu 2025