Attualmente, l'usu cumunemateriale d'isolamentuper i cavi DC hè u polietilene. Tuttavia, i circadori cercanu continuamente più materiali d'isolamentu putenziali, cum'è u polipropilene (PP). Eppuru, l'usu di PP cum'è materiale d'isolamentu di cavi presenta parechji prublemi.
1. Proprietà meccaniche
Per risponde à i requisiti basi per u trasportu, l'installazione è u funziunamentu di i cavi DC, u materiale isolante deve pussede una certa resistenza meccanica, cumprese una bona flessibilità, allungamentu à rottura è resistenza à l'impattu à bassa temperatura. Tuttavia, u PP, cum'è polimeru altamente cristallinu, presenta rigidità in u so intervallu di temperatura di travagliu. Inoltre, mostra fragilità è suscettibilità à a frattura in ambienti à bassa temperatura, ùn riescendu micca à risponde à queste cundizioni. Dunque, a ricerca deve fucalizza si nantu à l'indurimentu è a mudificazione di u PP per risolve questi prublemi.
2. Resistenza à l'invecchiamentu
Durante l'usu à longu andà, l'insulazione di i cavi DC invechja gradualmente per via di l'effetti cumminati di l'alta intensità di u campu elettricu è di i cicli termichi. Questu invechjamentu porta à una riduzione di e proprietà meccaniche è d'insulazione, è ancu à una diminuzione di a resistenza à a rottura, affettendu infine l'affidabilità è a durata di vita di u cavu. L'invechjamentu di l'insulazione di i cavi include aspetti meccanichi, elettrici, termichi è chimichi, cù l'invechjamentu elettricu è termicu chì hè u più preoccupante. Ancu s'è l'aghjunta d'antioxidanti pò migliurà a resistenza di u PP à l'invechjamentu ossidativu termicu finu à un certu puntu, a scarsa cumpatibilità trà l'antioxidanti è u PP, a migrazione è a so impurità cum'è additivi affettanu e prestazioni d'insulazione di u PP. Dunque, affidà si solu à l'antioxidanti per migliurà a resistenza à l'invechjamentu di u PP ùn pò micca risponde à i requisiti di durata è affidabilità di l'insulazione di i cavi DC, ciò chì richiede ulteriori ricerche nantu à a mudificazione di u PP.
3. Prestazione di l'isolamentu
A carica spaziale, cum'è unu di i fattori chì influenzanu a qualità è a durata di vita dicavi CC d'alta tensione, hà un impattu significativu nantu à a distribuzione lucale di u campu elettricu, a resistenza dielettrica è l'invecchiamentu di u materiale isolante. I materiali isolanti per i cavi DC devenu supprimà l'accumulazione di carica spaziale, riduce l'iniezione di cariche spaziali di polarità simile è impedisce a generazione di cariche spaziali di polarità diversa per impedisce a distorsione di u campu elettricu in l'insulazione è l'interfacce, assicurendu una resistenza à a rottura è una durata di vita di u cavu invariate.
Quandu i cavi DC restanu in un campu elettricu unipolare per un periodu prolongatu, l'elettroni, l'ioni è l'ionizazione di l'impurità generate à u materiale di l'elettrodu in l'insulazione diventanu cariche spaziali. Queste cariche migranu rapidamente è si accumulanu in pacchetti di carica, cunnisciuti cum'è accumulazione di carica spaziale. Dunque, quandu si usa PP in i cavi DC, sò necessarie mudificazioni per supprime a generazione è l'accumulazione di carica.
4. Cunduttività termica
A causa di a scarsa cunduttività termica, u calore generatu durante u funziunamentu di i cavi DC basati in PP ùn pò micca dissipà si subitu, ciò chì provoca differenze di temperatura trà i lati interni è esterni di u stratu d'isolamentu, creendu un campu di temperatura irregulare. A cunduttività elettrica di i materiali polimeri aumenta cù l'aumentu di e temperature. Dunque, u latu esternu di u stratu d'isolamentu cù una cunduttività più bassa diventa propensu à l'accumulazione di carica, ciò chì porta à una riduzione di l'intensità di u campu elettricu. Inoltre, i gradienti di temperatura causanu l'iniezione è a migrazione di un gran numeru di cariche spaziali, distorcendu ulteriormente u campu elettricu. Più grande hè u gradiente di temperatura, più si verifica l'accumulazione di carica spaziale, intensificendu a distorsione di u campu elettricu. Cum'è discrittu prima, l'alta temperatura, l'accumulazione di carica spaziale è a distorsione di u campu elettricu influenzanu u funziunamentu nurmale è a vita di serviziu di i cavi DC. Dunque, u miglioramentu di a cunduttività termica di u PP hè necessariu per assicurà u funziunamentu sicuru è una vita di serviziu prolungata di i cavi DC.
Data di publicazione: 04-02-2024