Ar hyn o bryd, y rhai a ddefnyddir yn gyffredindeunydd inswleiddioar gyfer ceblau DC yw polyethylen. Fodd bynnag, mae ymchwilwyr yn chwilio'n barhaus am fwy o ddeunyddiau inswleiddio posibl, fel polypropylen (PP). Serch hynny, mae defnyddio PP fel deunydd inswleiddio ceblau yn cyflwyno sawl problem.
1. Priodweddau Mecanyddol
Er mwyn bodloni'r gofynion sylfaenol ar gyfer cludo, gosod a gweithredu ceblau DC, rhaid i'r deunydd inswleiddio feddu ar gryfder mecanyddol penodol, gan gynnwys hyblygrwydd da, ymestyniad wrth dorri, a gwrthiant effaith tymheredd isel. Fodd bynnag, mae PP, fel polymer crisialog iawn, yn arddangos anhyblygedd o fewn ei ystod tymheredd gweithio. Yn ogystal, mae'n dangos breuder a thueddiad i gracio mewn amgylcheddau tymheredd isel, gan fethu â bodloni'r amodau hyn. Felly, rhaid i ymchwil ganolbwyntio ar galedu ac addasu PP i fynd i'r afael â'r materion hyn.
2. Gwrthsefyll Heneiddio
Yn ystod defnydd hirdymor, mae inswleiddio cebl DC yn heneiddio'n raddol oherwydd effeithiau cyfunol dwyster maes trydan uchel a chylchoedd thermol. Mae'r heneiddio hwn yn arwain at ostyngiad yn y priodweddau mecanyddol ac inswleiddio, yn ogystal â gostyngiad yn y cryfder chwalu, gan effeithio yn y pen draw ar ddibynadwyedd a bywyd gwasanaeth y cebl. Mae heneiddio inswleiddio cebl yn cynnwys agweddau mecanyddol, trydanol, thermol a chemegol, gyda heneiddio trydanol a thermol yn peri'r pryder mwyaf. Er y gall ychwanegu gwrthocsidyddion wella ymwrthedd PP i heneiddio ocsideiddiol thermol i ryw raddau, mae cydnawsedd gwael rhwng gwrthocsidyddion a PP, mudo, a'u hamhuredd fel ychwanegion yn effeithio ar berfformiad inswleiddio PP. Felly, ni all dibynnu ar wrthocsidyddion yn unig i wella ymwrthedd heneiddio PP fodloni gofynion oes a dibynadwyedd inswleiddio cebl DC, gan olygu bod angen ymchwil bellach ar addasu PP.
3. Perfformiad Inswleiddio
Gwefr gofod, fel un o'r ffactorau sy'n dylanwadu ar ansawdd a hyd oesceblau DC foltedd uchel, yn effeithio'n sylweddol ar ddosbarthiad y maes trydan lleol, cryfder dielectrig, a heneiddio deunydd inswleiddio. Mae angen i ddeunyddiau inswleiddio ar gyfer ceblau DC atal croniad gwefr gofod, lleihau chwistrelliad gwefrau gofod polaredd tebyg, a rhwystro cynhyrchu gwefrau gofod polaredd annhebyg i atal ystumio maes trydanol o fewn yr inswleiddio a'r rhyngwynebau, gan sicrhau cryfder chwalfa a hyd oes y cebl heb eu heffeithio.
Pan fydd ceblau DC yn aros mewn maes trydanol unipolar am gyfnod estynedig, mae'r electronau, yr ïonau, a'r ïoneiddio amhuredd a gynhyrchir yn y deunydd electrod o fewn yr inswleiddio yn dod yn wefrau gofod. Mae'r gwefrau hyn yn mudo'n gyflym ac yn cronni i becynnau gwefr, a elwir yn gronni gwefr gofod. Felly, wrth ddefnyddio PP mewn ceblau DC, mae angen addasiadau i atal cynhyrchu a chronni gwefr.
4. Dargludedd Thermol
Oherwydd dargludedd thermol gwael, ni all y gwres a gynhyrchir yn ystod gweithrediad ceblau DC sy'n seiliedig ar PP wasgaru'n brydlon, gan arwain at wahaniaethau tymheredd rhwng ochrau mewnol ac allanol yr haen inswleiddio, gan greu maes tymheredd anwastad. Mae dargludedd trydanol deunyddiau polymer yn cynyddu wrth i'r tymheredd godi. Felly, mae ochr allanol yr haen inswleiddio gyda dargludedd is yn dueddol o gronni gwefr, gan arwain at ddwyster maes trydan is. Ar ben hynny, mae graddiannau tymheredd yn achosi chwistrelliad a mudo nifer fawr o wefrau gofod, gan ystumio'r maes trydan ymhellach. Po fwyaf yw'r graddiant tymheredd, y mwyaf o gronni gwefr gofod sy'n digwydd, gan ddwysáu'r ystumio maes trydan. Fel y trafodwyd yn gynharach, mae tymheredd uchel, cronni gwefr gofod, ac ystumio maes trydan yn effeithio ar weithrediad arferol a bywyd gwasanaeth ceblau DC. Felly, mae gwella dargludedd thermol PP yn angenrheidiol i sicrhau gweithrediad diogel a bywyd gwasanaeth hirach ceblau DC.
Amser postio: Ion-04-2024