Antioksidantu loma savstarpēji saistītu polietilēna (XLPE) izolētu kabeļu kalpošanas laika pagarināšanā
Šķērssaistīts polietilēns (XLPE)ir galvenais izolācijas materiāls, ko izmanto vidēja un augstsprieguma kabeļos. Visā to ekspluatācijas laikā šie kabeļi saskaras ar dažādām problēmām, tostarp mainīgiem klimatiskajiem apstākļiem, temperatūras svārstībām, mehānisko spriegumu un ķīmisku mijiedarbību. Šie faktori kopā ietekmē kabeļu izturību un ilgmūžību.
Antioksidantu nozīme XLPE sistēmās
Lai nodrošinātu XLPE izolētu kabeļu pagarinātu kalpošanas laiku, ir ļoti svarīgi izvēlēties atbilstošu antioksidantu polietilēna sistēmai. Antioksidantiem ir izšķiroša nozīme polietilēna aizsardzībā pret oksidatīvo degradāciju. Ātri reaģējot ar materiālā radītajiem brīvajiem radikāļiem, antioksidanti veido stabilākus savienojumus, piemēram, hidroperoksīdus. Tas ir īpaši svarīgi, jo lielākā daļa XLPE šķērssaistīšanas procesu ir balstīti uz peroksīdiem.
Polimēru noārdīšanās process
Laika gaitā lielākā daļa polimēru pakāpeniski kļūst trausli nepārtrauktas degradācijas dēļ. Polimēru kalpošanas laika beigas parasti tiek definētas kā punkts, kurā to pagarinājums pārraušanas brīdī samazinās līdz 50% no sākotnējās vērtības. Pārsniedzot šo slieksni, pat neliela kabeļa saliekšana var izraisīt plaisāšanu un bojājumus. Starptautiskie standarti bieži izmanto šo kritēriju poliolefīniem, tostarp šķērssaistītiem poliolefīniem, lai novērtētu materiāla veiktspēju.
Arrēniusa modelis kabeļu kalpošanas laika prognozēšanai
Temperatūras un kabeļu kalpošanas laika savstarpējo saistību parasti apraksta, izmantojot Arrēniusa vienādojumu. Šis matemātiskais modelis ķīmiskās reakcijas ātrumu izsaka šādi:
K = D e(-Ea/RT)
Kur:
K: īpatnējais reakcijas ātrums
D: Konstants
Ea: Aktivācijas enerģija
R: Bolcmana gāzes konstante (8,617 x 10⁻⁶ eV/K)
T: absolūtā temperatūra kelvinos (273+ temperatūra °C)
Pārveidojot algebriski, vienādojumu var izteikt lineārā formā: y = mx+b
No šī vienādojuma, izmantojot grafiskus datus, var iegūt aktivācijas enerģiju (Ea), kas ļauj precīzi prognozēt kabeļa kalpošanas laiku dažādos apstākļos.
Paātrinātas novecošanas testi
Lai noteiktu XLPE izolētu kabeļu kalpošanas laiku, testa paraugi jāpakļauj paātrinātas novecošanas eksperimentiem vismaz trīs (vēlams četrās) atšķirīgās temperatūrās. Šīm temperatūrām jāaptver pietiekams diapazons, lai noteiktu lineāru sakarību starp laiku līdz atteicei un temperatūru. Jāatzīmē, ka zemākajai iedarbības temperatūrai vidējam laikam līdz beigu punktam jābūt vismaz 5000 stundām, lai nodrošinātu testa datu derīgumu.
Izmantojot šo stingro pieeju un izvēloties augstas veiktspējas antioksidantus, XLPE izolēto kabeļu darbības uzticamību un ilgmūžību var ievērojami uzlabot.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 23. janvāris