Ar hyn o bryd, y ddefnyddir yn gyffredindeunydd inswleiddioar gyfer ceblau DC yw polyethylen. Fodd bynnag, mae ymchwilwyr yn chwilio'n barhaus am fwy o ddeunyddiau inswleiddio posibl, megis polypropylen (PP). Serch hynny, mae defnyddio PP fel deunydd inswleiddio cebl yn cyflwyno nifer o broblemau.
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, ymestyn ar egwyl, a gwrthsefyll 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 brau a thueddiad i gracio mewn amgylcheddau tymheredd isel, gan fethu â bodloni'r amodau hyn. Felly, rhaid i ymchwil ganolbwyntio ar gryfhau ac addasu PP i fynd i'r afael â'r materion hyn.
2. Gwrthsafiad Heneiddio
Yn ystod defnydd hirdymor, mae inswleiddio cebl DC yn heneiddio'n raddol oherwydd effeithiau cyfunol dwyster maes trydan uchel a beicio thermol. Mae'r heneiddio hwn yn arwain at ostyngiad yn yr eiddo mecanyddol ac inswleiddio, yn ogystal â gostyngiad mewn cryfder torri i lawr, 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 raddau, mae cydnawsedd gwael rhwng gwrthocsidyddion a PP, mudo, a'u amhuredd 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, sy'n golygu 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 y dosbarthiad maes trydan lleol, cryfder dielectrig, a heneiddio deunydd inswleiddio. Mae angen i ddeunyddiau inswleiddio ar gyfer ceblau DC atal cronni tâl gofod, lleihau'r chwistrelliad o daliadau gofod tebyg-polar, a rhwystro cynhyrchu taliadau gofod annhebyg i bolaredd i atal ystumiad maes trydanol o fewn yr inswleiddiad a'r rhyngwynebau, gan sicrhau cryfder chwalu heb ei effeithio a oes cebl.
Pan fydd ceblau DC yn aros mewn maes trydan unbegynol am gyfnod estynedig, mae'r electronau, yr ïonau a'r ïoneiddiad amhuredd a gynhyrchir yn y deunydd electrod yn yr inswleiddiad yn dod yn daliadau gofod. Mae'r taliadau hyn yn mudo'n gyflym ac yn cronni i becynnau gwefr, a elwir yn groniad tâl gofod. Felly, wrth ddefnyddio PP mewn ceblau DC, mae angen addasiadau i atal cynhyrchu tâl a chronni.
4. Dargludedd Thermol
Oherwydd dargludedd thermol gwael, ni all gwres a gynhyrchir yn ystod gweithrediad ceblau DC sy'n seiliedig ar PP afradu'n brydlon, gan arwain at wahaniaethau tymheredd rhwng ochr fewnol ac allanol yr haen inswleiddio, gan greu maes tymheredd anwastad. Mae dargludedd trydanol deunyddiau polymer yn cynyddu gyda thymheredd yn codi. Felly, mae ochr allanol yr haen inswleiddio â dargludedd is yn dod yn dueddol o gronni tâl, gan arwain at lai o ddwysedd maes trydan. Ar ben hynny, mae graddiannau tymheredd yn achosi chwistrelliad a mudo nifer fawr o daliadau gofod, gan ystumio'r maes trydan ymhellach. Po fwyaf yw'r graddiant tymheredd, y mwyaf o grynhoad tâl gofod sy'n digwydd, gan ddwysau'r ystumiad maes trydan. Fel y trafodwyd yn gynharach, mae tymheredd uchel, cronni tâl gofod, ac ystumiad maes trydan yn effeithio ar weithrediad arferol a bywyd gwasanaeth ceblau DC. Felly, mae angen gwella dargludedd thermol PP i sicrhau gweithrediad diogel a bywyd gwasanaeth hir ceblau DC.
Amser post: Ionawr-04-2024