एंटीऑक्सीडेंट्स के साथ XLPE केबल का जीवनकाल बढ़ाना

क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथिलीन (एक्सएलपीई) इंसुलेटेड केबल्स के जीवनकाल को बढ़ाने में एंटीऑक्सीडेंट की भूमिका

क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथिलीन (एक्सएलपीई)मध्यम और उच्च-वोल्टेज केबलों में उपयोग की जाने वाली एक प्राथमिक इन्सुलेटिंग सामग्री है। अपने परिचालन जीवन के दौरान, इन केबलों को विभिन्न चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जिसमें बदलती जलवायु परिस्थितियाँ, तापमान में उतार-चढ़ाव, यांत्रिक तनाव और रासायनिक अंतःक्रियाएँ शामिल हैं। ये कारक सामूहिक रूप से केबलों के स्थायित्व और दीर्घायु को प्रभावित करते हैं।

XLPE प्रणालियों में एंटीऑक्सीडेंट का महत्व

XLPE-इन्सुलेटेड केबल के लिए एक विस्तारित सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए, पॉलीइथिलीन सिस्टम के लिए एक उपयुक्त एंटीऑक्सीडेंट का चयन करना महत्वपूर्ण है। एंटीऑक्सीडेंट पॉलीइथिलीन को ऑक्सीडेटिव गिरावट से बचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सामग्री के भीतर उत्पन्न मुक्त कणों के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करके, एंटीऑक्सीडेंट अधिक स्थिर यौगिक बनाते हैं, जैसे कि हाइड्रोपेरॉक्साइड। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि XLPE के लिए अधिकांश क्रॉस-लिंकिंग प्रक्रियाएँ पेरोक्साइड-आधारित हैं।

पॉलिमर की विघटन प्रक्रिया

समय के साथ, अधिकांश पॉलिमर निरंतर क्षरण के कारण धीरे-धीरे भंगुर हो जाते हैं। पॉलिमर के लिए जीवन का अंत आमतौर पर उस बिंदु के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर टूटने पर उनका बढ़ाव मूल मूल्य के 50% तक कम हो जाता है। इस सीमा से परे, केबल के मामूली झुकाव से भी दरार और विफलता हो सकती है। अंतर्राष्ट्रीय मानक अक्सर सामग्री के प्रदर्शन का आकलन करने के लिए क्रॉस-लिंक्ड पॉलीओलेफ़िन सहित पॉलीओलेफ़िन के लिए इस मानदंड को अपनाते हैं।

केबल जीवन की भविष्यवाणी के लिए अरहेनियस मॉडल

तापमान और केबल जीवनकाल के बीच संबंध को आमतौर पर अरहेनियस समीकरण का उपयोग करके वर्णित किया जाता है। यह गणितीय मॉडल रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को इस प्रकार व्यक्त करता है:

K= D e(-Ea/RT)

कहाँ:

K: विशिष्ट प्रतिक्रिया दर

डी: स्थिर

ईए: सक्रियण ऊर्जा

आर: बोल्ट्ज़मान गैस स्थिरांक (8.617 x 10-5 eV/K)

टी: केल्विन में निरपेक्ष तापमान (°C में 273+ तापमान)

बीजगणितीय रूप से पुनर्व्यवस्थित करने पर, समीकरण को रैखिक रूप में व्यक्त किया जा सकता है: y = mx+b

इस समीकरण से, ग्राफिकल डेटा का उपयोग करके सक्रियण ऊर्जा (Ea) प्राप्त की जा सकती है, जिससे विभिन्न परिस्थितियों में केबल जीवन की सटीक भविष्यवाणी करना संभव हो जाता है।

त्वरित आयु परीक्षण

XLPE-इन्सुलेटेड केबल्स की जीवन अवधि निर्धारित करने के लिए, परीक्षण नमूनों को कम से कम तीन (अधिमानतः चार) अलग-अलग तापमानों पर त्वरित आयु निर्धारण प्रयोगों के अधीन किया जाना चाहिए। इन तापमानों को समय-से-विफलता और तापमान के बीच एक रैखिक संबंध स्थापित करने के लिए पर्याप्त सीमा तक फैला होना चाहिए। विशेष रूप से, परीक्षण डेटा की वैधता सुनिश्चित करने के लिए सबसे कम एक्सपोज़र तापमान का परिणाम कम से कम 5,000 घंटे का औसत समय-से-समापन बिंदु होना चाहिए।

इस कठोर दृष्टिकोण को अपनाकर और उच्च प्रदर्शन वाले एंटीऑक्सीडेंट का चयन करके, XLPE-इन्सुलेटेड केबलों की परिचालन विश्वसनीयता और दीर्घायु को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाया जा सकता है।