Улогата на антиоксидансите во подобрувањето на животниот век на каблите изолирани со вкрстено поврзан полиетилен (XLPE)
Вкрстено поврзан полиетилен (XLPE)е примарен изолационен материјал што се користи во среднонапонските и високонапонските кабли. Во текот на нивниот работен век, овие кабли се соочуваат со различни предизвици, вклучувајќи различни климатски услови, температурни флуктуации, механички стрес и хемиски интеракции. Овие фактори заедно влијаат на издржливоста и долговечноста на каблите.
Важноста на антиоксидансите во XLPE системите
За да се обезбеди продолжен век на траење на каблите изолирани со XLPE, изборот на соодветен антиоксиданс за полиетиленскиот систем е клучен. Антиоксидансите играат клучна улога во заштитата на полиетиленот од оксидативна деградација. Со брза реакција со слободните радикали генерирани во материјалот, антиоксидансите формираат постабилни соединенија, како што се хидропероксиди. Ова е особено важно бидејќи повеќето процеси на вкрстено поврзување за XLPE се базираат на пероксид.
Процесот на деградација на полимери
Со текот на времето, повеќето полимери постепено стануваат кршливи поради континуирана деградација. Крајот на животниот век на полимерите обично се дефинира како точка во која нивното издолжување при кинење се намалува на 50% од оригиналната вредност. Над овој праг, дури и мало свиткување на кабелот може да доведе до пукање и дефект. Меѓународните стандарди често го усвојуваат овој критериум за полиолефини, вклучувајќи ги и вкрстено поврзаните полиолефини, за да ги проценат перформансите на материјалот.
Арениусов модел за предвидување на животниот век на каблите
Односот помеѓу температурата и животниот век на кабелот најчесто се опишува со помош на равенката на Арениус. Овој математички модел ја изразува брзината на хемиската реакција како:
K= D e(-Ea/RT)
Каде:
K: Специфична брзина на реакција
D: Константа
Ea: Енергија на активирање
R: Болцманова гасна константа (8,617 x 10-5 eV/K)
T: Апсолутна температура во Келвини (273+ Температура во °C)
Преуредено алгебарски, равенката може да се изрази како линеарна форма: y = mx+b
Од оваа равенка, енергијата на активирање (Ea) може да се изведе со користење на графички податоци, овозможувајќи прецизни предвидувања за животниот век на кабелот под различни услови.
Тестови за забрзано стареење
За да се одреди животниот век на каблите изолирани со XLPE, примероците за тестирање треба да бидат подложени на експерименти со забрзано стареење на минимум три (по можност четири) различни температури. Овие температури мора да опфаќаат доволен опсег за да се воспостави линеарна врска помеѓу времето до дефект и температурата. Имено, најниската температура на изложеност треба да резултира со просечно време до крајна точка од најмалку 5.000 часа за да се обезбеди валидноста на податоците од тестирањето.
Со примена на овој ригорозен пристап и избор на високо-ефикасни антиоксиданси, оперативната сигурност и долговечноста на каблите изолирани со XLPE може значително да се зголемат.
Време на објавување: 23 јануари 2025 година