Роль антиоксидантов в усилении срока службы сшитых полиэтилена (XLPE) кабелей
Сшитый полиэтилен (XLPE)является первичным изоляционным материалом, используемым в кабелях среднего и высоковольтного уровня. На протяжении всей своей эксплуатации эти кабели сталкиваются с разнообразными проблемами, включая различные климатические условия, колебания температуры, механическое напряжение и химические взаимодействия. Эти факторы в совокупности влияют на долговечность и долговечность кабелей.
Важность антиоксидантов в системах XLPE
Чтобы обеспечить длительный срок службы для кабелей, используемых XLPE, имеет решающее значение, выбор соответствующего антиоксиданта для полиэтиленовой системы. Антиоксиданты играют ключевую роль в защите полиэтилена от окислительной деградации. Быстро реагируя со свободными радикалами, генерируемыми в материале, антиоксиданты образуют более стабильные соединения, такие как гидропероксиды. Это особенно важно, потому что большинство процессов сшивания для XLPE основаны на перекиси.
Процесс деградации полимеров
Со временем большинство полимеров постепенно становятся хрупкими из -за продолжающейся деградации. Конец жизни для полимеров обычно определяется как точка, в которой их удлинение при разрыве уменьшается до 50% от исходного значения. Помимо этого порога, даже незначительное изгиб кабеля может привести к растрескиванию и отказа. Международные стандарты часто принимают этот критерий для полиолефинов, включая сшитые полиолефины, для оценки материала.
Модель Аррениуса для прогнозирования кабельной жизни
Соотношение между температурой и сроком службы кабеля обычно описывается с использованием уравнения Аррениуса. Эта математическая модель выражает скорость химической реакции как:
K = d e (-ea/rt)
Где:
К: Конкретная скорость реакции
D: постоянный
EA: Энергия активации
R: Постоянная газовая константа Boltzmann (8,617 x 10-5 эВ/К)
T: абсолютная температура в Кельвине (273+ температура в ° C)
Перестравленная алгебраически уравнение может быть выражено как линейная форма: y = mx+b
Из этого уравнения энергия активации (EA) может быть получена с использованием графических данных, что обеспечивает точные прогнозы кабельного срока службы в различных условиях.
Ускоренные испытания старения
Чтобы определить продолжительность жизни кабелей, используемых XLPE, испытательные образцы должны подвергаться ускоренному экспериментам по старению как минимум три (предпочтительно четыре) различных температур. Эти температуры должны охватывать достаточный диапазон, чтобы установить линейную взаимосвязь между временем и температурой. Примечательно, что самая низкая температура экспозиции должна привести к средниму времени с точкой не менее 5000 часов, чтобы обеспечить достоверность тестовых данных.
Используя этот строгий подход и выбирая высокопроизводительные антиоксиданты, эксплуатационная достоверность и долговечность кабелей XLPE-изоляции могут быть значительно повышены.
Время поста: 23-2025 января