Rola przeciwutleniaczy w zwiększaniu długotrwałego skrzyżowanego polietylenu (XLPE)
Usieciowany polietylen (XLPE)jest pierwotnym materiałem izolacyjnym wykorzystywanym w kablach średnich i wysokiego napięcia. Przez całe życie operacyjne kable napotykają różnorodne wyzwania, w tym różne warunki klimatyczne, fluktuacje temperatury, stres mechaniczny i interakcje chemiczne. Czynniki te łącznie wpływają na trwałość i długowieczność kabli.
Znaczenie przeciwutleniaczy w systemach XLPE
Aby zapewnić rozszerzoną żywotność serwisową kabli izolowanych XLPE, kluczowe jest wybranie odpowiedniego przeciwutleniacza dla układu polietylenowego. Przeciwutleniacze odgrywają kluczową rolę w ochronie polietylenu przed degradacją oksydacyjną. Szybko reagując z wolnymi rodnikami generowanymi w materiale, przeciwutleniacze tworzą bardziej stabilne związki, takie jak hydroperoksydy. Jest to szczególnie ważne, ponieważ większość procesów sieciowania dla XLPE oparta na nadtlenku.
Proces degradacji polimerów
Z czasem większość polimerów stopniowo staje się krucha z powodu ciągłej degradacji. Koniec życia polimerów jest zwykle definiowany jako punkt, w którym ich wydłużenie przy przerwie spada do 50% pierwotnej wartości. Poza tym progiem nawet niewielkie zgięcie kabla może prowadzić do pękania i awarii. Standardy międzynarodowe często przyjmują to kryterium poliolefin, w tym usieciowanych poliolefin, w celu oceny wydajności materiału.
Model Arrhenius do przewidywania życia kablowego
Zależność między temperaturą a żywotnością kablową jest powszechnie opisywana przy użyciu równania Arrheniusa. Ten model matematyczny wyraża szybkość reakcji chemicznej jako:
K = d e (-ea/rt)
Gdzie:
K: specyficzna szybkość reakcji
D: stała
EA: Energia aktywacji
R: Boltzmann Gas stała (8,617 x 10-5 eV/k)
T: Temperatura bezwzględna w Kelvin (temperatura 273+ w ° C)
Zatrzymane algebraicznie równanie można wyrazić jako formę liniową: Y = MX+B
Z tego równania energia aktywacyjna (EA) można wyprowadzić za pomocą danych graficznych, umożliwiając precyzyjne prognozy życia kablowego w różnych warunkach.
Przyspieszone testy starzenia
Aby określić żywotność kabli izolowanych XLPE, próbki testowe należy poddać przyspieszonym eksperymentom starzenia się co najmniej trzech (najlepiej czterech) odrębnych temperatur. Temperatury te muszą obejmować wystarczający zakres, aby ustalić liniową zależność między czasem do pojemności a temperaturą. W szczególności najniższa temperatura ekspozycji powinna skutkować średnią czasem do końca co najmniej 5000 godzin, aby zapewnić ważność danych testowych.
Stosując to rygorystyczne podejście i wybierając wysokowydajne przeciwutleniacze, niezawodność operacyjna i długowieczność kabli izulowanych XLPE można znacznie zwiększyć.
Czas postu: 23-2025