Uloga antioksidansa u poboljšanju životnog vijeka umreženih polietilena (XLPE) izoliranih kabela
Umreženi polietilen (XLPE)je primarni izolacijski materijal koji se koristi u srednjim i visokonaponskim kablovima. Tijekom svog operativnog života, ovi kablovi se susreću s različitim izazovima, uključujući različite klimatske uvjete, temperaturne fluktuacije, mehanički stres i kemijske interakcije. Ti čimbenici kolektivno utječu na izdržljivost i dugovječnost kabela.
Važnost antioksidanata u XLPE sustavima
Da bi se osigurao produženi radni vijek za XLPE izolirane kabele, presudno je odabir odgovarajućeg antioksidansa za polietilen sustav. Antioksidanti igraju glavnu ulogu u zaštiti polietilena protiv oksidativne razgradnje. Brzo reagirajući sa slobodnim radikalima generiranim unutar materijala, antioksidanti formiraju stabilnije spojeve, poput hidroperoksida. To je posebno vitalno jer se većina procesa umrežavanja za XLPE temelji na peroksidu.
Proces degradacije polimera
S vremenom većina polimera postupno postaje krhka zbog stalne degradacije. Kraj života za polimere obično se definira kao točka u kojoj se njihovo izduživanje pri prekidu smanjuje na 50% izvorne vrijednosti. Iza ovog praga, čak i manje savijanje kabela može dovesti do pucanja i kvara. Međunarodni standardi često prihvaćaju ovaj kriterij za poliolefine, uključujući umrežene poliolefine, za procjenu materijalnih performansi.
Arrhenius model za predviđanje života kabela
Odnos između temperature i životnog vijeka kabela obično se opisuje pomoću Arrheniusove jednadžbe. Ovaj matematički model izražava brzinu kemijske reakcije kao:
K = d e (-ea/rt)
Gdje:
K: Specifična brzina reakcije
D: konstantno
EA: Energija aktivacije
R: Konstanta plina Boltzmann (8,617 x 10-5 ev/k)
T: Apsolutna temperatura u Kelvinu (273+ temp u ° C)
Preuređena algebrično, jednadžba se može izraziti kao linearni oblik: y = mx+b
Iz ove jednadžbe, aktivacijska energija (EA) može se izvesti grafičkim podacima, omogućujući precizna predviđanja trajanja kablova u različitim uvjetima.
Ubrzani testovi starenja
Da bi se utvrdio životni vijek kabela izoliranih XLPE, testne uzorke treba podvrgnuti ubrzanim eksperimentima starenja na najmanje tri (po mogućnosti četiri) različite temperature. Te temperature moraju obuhvatiti dovoljan raspon da bi se utvrdila linearni odnos između vremena do neuspjeha i temperature. Značajno je da bi najniža temperatura izloženosti trebala rezultirati srednjim vremenskim do kraja od najmanje 5000 sati kako bi se osigurala valjanost podataka ispitivanja.
Korištenjem ovog rigoroznog pristupa i odabirom antioksidanata visokih performansi, operativna pouzdanost i dugovječnost kablova izoliranih XLPE mogu se značajno poboljšati.
Post vremena: siječnja-23-2025