ในฐานะซัพพลายเออร์สายเคเบิล XLPE สูงสุด 35kV ฉันได้เห็นบทบาทที่สำคัญสายเคเบิลเหล่านี้เล่นในระบบส่งกำลังและการกระจายพลังงาน ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาฉันยังเข้าใจถึงกลไกการชราของฉนวนสายเคเบิล XLPE สูงสุด 35kV ความรู้นี้ไม่เพียง แต่สำคัญสำหรับเราในฐานะซัพพลายเออร์ในการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ แต่ยังสำหรับลูกค้าของเราเพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือในระยะยาวของเครือข่ายพลังงานของพวกเขา
1. บทนำสู่สาย XLPE สูงถึง 35kV
สายเคเบิล XLPE สูงถึง 35kV [/power-cable/up-to-35kV-xlpe-cable.html] ถูกใช้อย่างกว้างขวางในระบบพลังงานแรงดันไฟฟ้ากลางเนื่องจากคุณสมบัติทางไฟฟ้าและเชิงกลที่ยอดเยี่ยม Cross - polyethylene ที่เชื่อมโยง (XLPE) เป็นวัสดุฉนวนที่พบมากที่สุดสำหรับสายเคเบิลเหล่านี้เนื่องจากความแข็งแรงของอิเล็กทริกสูงการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำและความเสถียรทางความร้อนที่ดี อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับวัสดุทั้งหมดฉนวน XLPE อาจมีอายุมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งอาจนำไปสู่การลดประสิทธิภาพและในที่สุดก็ทำให้สายเคเบิลล้มเหลว
2. กลไกการชราภาพทางกายภาพ
2.1 อายุความร้อน
อายุความร้อนเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่มีผลต่อฉนวนสายเคเบิล XLPE เมื่อสายเคเบิลทำงานกระแสที่ไหลผ่านตัวนำจะสร้างความร้อน หากความร้อนไม่กระจายอย่างมีประสิทธิภาพอุณหภูมิของชั้นฉนวนจะเพิ่มขึ้น อุณหภูมิสูงสามารถทำให้โซ่โมเลกุลของ XLPE แตกซึ่งนำไปสู่การลดลงของคุณสมบัติเชิงกลและไฟฟ้าของฉนวน
สมการ Arrhenius มักจะใช้เพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่างอัตราความชราและอุณหภูมิ ตามสมการนี้อัตราการแก่ชราเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าสำหรับอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 8 - 10 ° C ทุกครั้ง การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานอาจทำให้ฉนวนกลายเป็นเปราะร้าวและสูญเสียความยืดหยุ่นเพิ่มความเสี่ยงของการสลายไฟฟ้า
2.2 อายุเชิงกล
ความเครียดเชิงกลยังสามารถเร่งอายุของฉนวนกันความร้อนของสายเคเบิล XLPE ในระหว่างการติดตั้งสายเคเบิลอาจถูกดัดงอดึงและแรงบิด หากกระบวนการติดตั้งไม่ได้ดำเนินการอย่างถูกต้องความเครียดเชิงกลที่มากเกินไปสามารถนำไปใช้กับฉนวนกันความร้อนทำให้เกิดการแตกของไมโคร รอยแตกขนาดเล็กเหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการทำต้นไม้ไฟฟ้าและต้นไม้น้ำซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง
นอกจากนี้ในระหว่างการทำงานของสายเคเบิลการสั่นสะเทือนและการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวยังสามารถทำให้เกิดความเครียดเชิงกลในฉนวน เมื่อเวลาผ่านไปความเครียดเชิงกลซ้ำ ๆ เหล่านี้สามารถนำไปสู่การแพร่กระจายของรอยแตกและการย่อยสลายของฉนวน
3. กลไกการชราภาพทางเคมี
3.1 ออกซิเดชัน
การออกซิเดชั่นเป็นกลไกการชราภาพทางเคมีที่สำคัญสำหรับฉนวนกันความร้อนของสายเคเบิล XLPE ออกซิเจนในอากาศสามารถทำปฏิกิริยากับโมเลกุล XLPE โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง กระบวนการออกซิเดชั่นเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของอนุมูลอิสระซึ่งสามารถทำลายโซ่โมเลกุลของ XLPE สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของกลุ่มคาร์บอนิลและผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นอื่น ๆ ซึ่งสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของฉนวน
สารต้านอนุมูลอิสระมักจะถูกเพิ่มเข้าไปใน XLPE ในระหว่างกระบวนการผลิตเพื่อยับยั้งการเกิดออกซิเดชัน อย่างไรก็ตามเมื่อเวลาผ่านไปสารต้านอนุมูลอิสระอาจถูกใช้ไปและกระบวนการออกซิเดชั่นจะเร่งความเร็ว การปรากฏตัวของความชื้นและไอออนของโลหะยังสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาออกซิเดชันซึ่งส่งเสริมอายุของฉนวน
3.2 ไฮโดรไลซิส
การไฮโดรไลซิสเป็นอีกกลไกการชราภาพทางเคมีที่อาจส่งผลกระทบต่อฉนวนสายเคเบิล XLPE โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ชื้น โมเลกุลของน้ำสามารถทำปฏิกิริยากับโซ่ XLPE ทำลายพันธะเคมีและทำให้เกิดการสลายตัวของฉนวน กระบวนการไฮโดรไลซิสมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงและในที่ที่มีสารอัลคาไลน์หรือเป็นกรด
4. กลไกการชราภาพไฟฟ้า
4.1 ต้นไม้ไฟฟ้า
การทำต้นไม้ไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ที่โครงสร้างการแตกแขนงของเส้นทางนำไฟฟ้าเกิดขึ้นภายในฉนวนภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า มันมักจะเริ่มต้นจากข้อบกพร่องเล็ก ๆ หรือสิ่งสกปรกในฉนวน เมื่อมีการใช้แรงดันไฟฟ้าสูงสนามไฟฟ้าที่ข้อบกพร่องเหล่านี้จะเข้มข้นทำให้เกิดไอออนไนซ์และการสลายในท้องถิ่น ในขณะที่กระบวนการดำเนินต่อไปเส้นทางการนำไฟฟ้าจะเติบโตเหมือนต้นไม้ค่อยๆลดความแข็งแรงของฉนวนกันความร้อนของสายเคเบิล
การกำหนดต้นไม้ไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: การกำหนดต้นไม้แบบเดี่ยว - เฟสและการกำหนดต้นไม้หลายเฟส การกำหนดต้นไม้แบบเดี่ยว - เฟสเกิดขึ้นเมื่อมีความเครียดแรงดันไฟฟ้าสูงในสายเคเบิลเฟสเดี่ยวในขณะที่การกำหนดต้นไม้หลายเฟสเกิดขึ้นในสายเคเบิลหลายเฟสเนื่องจากการทำงานร่วมกันระหว่างเฟสที่แตกต่างกัน
4.2 ต้นไม้น้ำ
การกำหนดต้นไม้น้ำเป็นยุคไฟฟ้าชนิดพิเศษที่เกิดขึ้นในที่ที่มีน้ำ โมเลกุลของน้ำสามารถเจาะเข้าไปในฉนวน XLPE ผ่านรอยแตกหรือรูขุมขน ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าโมเลกุลของน้ำสามารถทำให้เกิดการก่อตัวของต้นไม้ - เช่นโครงสร้างภายในฉนวน ต้นไม้น้ำเหล่านี้เต็มไปด้วยน้ำและสารนำไฟฟ้าซึ่งสามารถลดความต้านทานของฉนวนกันความร้อนของสายเคเบิลได้อย่างมีนัยสำคัญ
การกำหนดต้นไม้ต้นไม้มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในสายเคเบิลที่ติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่เปียกเช่นใต้ดินหรือใต้น้ำ อัตราการเติบโตของต้นไม้น้ำได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นความแรงของสนามไฟฟ้าปริมาณน้ำและอุณหภูมิ
5. ผลกระทบของอายุต่อประสิทธิภาพของสายเคเบิล
อายุของฉนวนสายเคเบิล XLPE อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของสายเคเบิล เมื่อมีอายุฉนวนกันความร้อนความแข็งแรงของอิเล็กทริกจะลดลงซึ่งหมายความว่ามันไม่สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าในระดับเดียวกันได้อีกต่อไปโดยไม่ทำลาย สิ่งนี้จะเพิ่มความเสี่ยงของความผิดพลาดทางไฟฟ้าเช่นวงจรสั้นและความผิดพลาดของพื้นดินซึ่งสามารถขัดขวางแหล่งจ่ายไฟและทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า
นอกจากนี้อายุของฉนวนกันความร้อนยังสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการสูญเสียอิเล็กทริก การสูญเสียอิเล็กทริกที่สูงขึ้นหมายถึงพลังงานที่กระจายเป็นความร้อนมากขึ้นซึ่งสามารถเร่งกระบวนการชราภาพได้ เมื่อเวลาผ่านไปสายเคเบิลอาจไม่สามารถใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งต้องเปลี่ยน
6. การตรวจจับและการตรวจสอบความชรา
เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ของสายเคเบิล XLPE สูงสุด 35kV จึงจำเป็นต้องตรวจจับและตรวจสอบกระบวนการชรา มีหลายวิธีสำหรับจุดประสงค์นี้
6.1 การวัดการสูญเสียอิเล็กทริก
การวัดการสูญเสียอิเล็กทริกเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการตรวจจับอายุของฉนวนกันความร้อนสายเคเบิล XLPE โดยการวัดปัจจัยการสูญเสียอิเล็กทริก (TANΔ) ของสายเคเบิลเราสามารถกำหนดระดับของการชราของฉนวน การเพิ่มขึ้นของTanΔบ่งบอกถึงการเพิ่มขึ้นของการสูญเสียอิเล็กทริกซึ่งมักเกี่ยวข้องกับอายุและการย่อยสลายของฉนวน
6.2 การตรวจจับการปล่อยบางส่วน
การตรวจจับการปล่อยบางส่วนเป็นอีกวิธีที่สำคัญสำหรับการตรวจสอบอายุสายเคเบิล การปล่อยบางส่วนเกิดขึ้นภายในฉนวนกันความร้อนเมื่อความแรงของสนามไฟฟ้าเกินความแข็งแรงของการสลายตัวของพื้นที่ท้องถิ่น โดยการตรวจจับและวิเคราะห์การปล่อยบางส่วนเราสามารถระบุข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นและความชราในฉนวนกันความร้อน
7. แนวทางการป้องกันผู้สูงอายุของ บริษัท ของเรา
ในฐานะซัพพลายเออร์ของสาย XLPE สูงสุด 35kV เรามุ่งมั่นที่จะผลิตสายเคเบิลคุณภาพสูงที่มีความต้านทานต่อริ้วรอยที่ยอดเยี่ยม เราใช้วัตถุดิบที่มีคุณภาพสูงและกระบวนการผลิตขั้นสูงเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสม่ำเสมอและความบริสุทธิ์ของฉนวน XLPE นอกจากนี้เรายังเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระประสิทธิภาพและสารเติมแต่งอื่น ๆ ลงในฉนวนเพื่อยับยั้งการเกิดออกซิเดชันและกระบวนการชราภาพอื่น ๆ
นอกจากนี้เรายังให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่ครอบคลุมแก่ลูกค้าของเรา เราสามารถช่วยพวกเขาเลือกประเภทสายเคเบิลที่เหมาะสมและวิธีการติดตั้งตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชันเฉพาะ เราให้บริการตรวจสอบและบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อตรวจจับและป้องกันไม่ให้อายุสายเคเบิลในระยะแรก
8. บทสรุปและเรียกร้องให้ดำเนินการ
การทำความเข้าใจกลไกความชราของฉนวนกันความร้อนสายเคเบิล XLPE สูงถึง 35kV เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรับรองความน่าเชื่อถือในระยะยาวของระบบพลังงาน โดยการตระหนักถึงปัจจัยต่าง ๆ ที่นำไปสู่การชราเช่นปัจจัยความร้อน, เครื่องจักรกลเคมีและไฟฟ้าเราสามารถใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อป้องกันและชะลอกระบวนการชรา
ที่ บริษัท ของเราเราทุ่มเทให้กับการจัดหาสายเคเบิล XLPE ที่มีคุณภาพสูงถึง 35kV รวมถึงสายเคเบิล XLPE COCE COGAREและสายเคเบิลทางอากาศที่หุ้มฉนวน 10kV- หากคุณต้องการสายเคเบิลคุณภาพสูงสำหรับโครงการพลังงานของคุณเราขอเชิญคุณติดต่อเราเพื่อรับการจัดซื้อและการอภิปรายเพิ่มเติม เราพร้อมที่จะทำงานร่วมกับคุณเพื่อให้แน่ใจว่าความสำเร็จของระบบพลังงานของคุณ
การอ้างอิง
- Tanaka, T. , & Fothergill, JC (2000) การย่อยสลายทางไฟฟ้าและการสลายตัวในโพลีเมอร์ สถาบันวิศวกรไฟฟ้า
- Cherney, EA, & Montanari, GC (2009) ฉนวนไฟฟ้าสำหรับเครื่องหมุน: การออกแบบการประเมินอายุการทดสอบการทดสอบและการซ่อมแซม Wiley - IEEE Press
- Andrady, AL (2015) การย่อยสลายพอลิเมอร์และความเสถียร Elsevier