वर्तमान में, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वालाइन्सुलेशन सामग्रीडीसी केबलों के लिए सबसे प्रभावी इन्सुलेशन सामग्री पॉलीएथिलीन है। हालाँकि, शोधकर्ता लगातार पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) जैसी अधिक संभावित इन्सुलेशन सामग्री की खोज कर रहे हैं। फिर भी, केबल इन्सुलेशन सामग्री के रूप में पीपी का उपयोग कई समस्याएँ प्रस्तुत करता है।
1. यांत्रिक गुण
डीसी केबलों के परिवहन, स्थापना और संचालन की मूलभूत आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, इन्सुलेशन सामग्री में एक निश्चित यांत्रिक शक्ति होनी चाहिए, जिसमें अच्छा लचीलापन, टूटने पर लम्बाई और कम तापमान पर प्रभाव प्रतिरोध शामिल है। हालाँकि, पीपी, एक अत्यधिक क्रिस्टलीय बहुलक होने के कारण, अपने कार्यशील तापमान सीमा के भीतर कठोरता प्रदर्शित करता है। इसके अतिरिक्त, यह कम तापमान वाले वातावरण में भंगुरता और दरार पड़ने की संभावना प्रदर्शित करता है, जो इन परिस्थितियों को पूरा करने में विफल रहता है। इसलिए, इन समस्याओं के समाधान के लिए पीपी को मज़बूत और संशोधित करने पर अनुसंधान केंद्रित होना चाहिए।
2. उम्र बढ़ने का प्रतिरोध
लंबे समय तक इस्तेमाल के दौरान, उच्च विद्युत क्षेत्र तीव्रता और तापीय चक्रण के संयुक्त प्रभावों के कारण डीसी केबल का इंसुलेशन धीरे-धीरे पुराना हो जाता है। इस उम्र बढ़ने से यांत्रिक और इंसुलेशन गुणों में कमी आती है, साथ ही ब्रेकडाउन स्ट्रेंथ में भी कमी आती है, जिससे अंततः केबल की विश्वसनीयता और सेवा जीवन प्रभावित होता है। केबल इंसुलेशन की उम्र बढ़ने में यांत्रिक, विद्युत, तापीय और रासायनिक पहलू शामिल हैं, जिनमें विद्युत और तापीय उम्र बढ़ना सबसे चिंताजनक है। हालांकि एंटीऑक्सीडेंट मिलाने से पीपी के तापीय ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने के प्रतिरोध में कुछ हद तक सुधार हो सकता है, लेकिन एंटीऑक्सीडेंट और पीपी के बीच खराब अनुकूलता, स्थानांतरण, और योजक के रूप में उनकी अशुद्धता पीपी के इंसुलेशन प्रदर्शन को प्रभावित करती है। इसलिए, पीपी के उम्र बढ़ने के प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए केवल एंटीऑक्सीडेंट पर निर्भर रहना डीसी केबल इंसुलेशन की जीवन अवधि और विश्वसनीयता की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता, इसलिए पीपी को संशोधित करने पर और अधिक शोध की आवश्यकता है।
3. इन्सुलेशन प्रदर्शन
अंतरिक्ष प्रभार, गुणवत्ता और जीवनकाल को प्रभावित करने वाले कारकों में से एक हैउच्च-वोल्टेज डीसी केबल, स्थानीय विद्युत क्षेत्र वितरण, परावैद्युत शक्ति और इन्सुलेशन सामग्री की आयु पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। डीसी केबलों के लिए इन्सुलेशन सामग्री को स्पेस चार्ज के संचय को दबाने, समान-ध्रुवीय स्पेस चार्ज के इंजेक्शन को कम करने और असमान-ध्रुवीय स्पेस चार्ज के उत्पादन को रोकने की आवश्यकता होती है ताकि इन्सुलेशन और इंटरफेस के भीतर विद्युत क्षेत्र विकृति को रोका जा सके, जिससे अप्रभावित ब्रेकडाउन शक्ति और केबल का जीवनकाल सुनिश्चित हो सके।
जब डीसी केबल लंबे समय तक एकध्रुवीय विद्युत क्षेत्र में रहते हैं, तो इंसुलेशन के भीतर इलेक्ट्रोड पदार्थ पर उत्पन्न इलेक्ट्रॉन, आयन और अशुद्धता आयनीकरण, अंतरिक्ष आवेश बन जाते हैं। ये आवेश तेज़ी से स्थानांतरित होकर आवेश पैकेटों में जमा हो जाते हैं, जिसे अंतरिक्ष आवेश का संचयन कहते हैं। इसलिए, डीसी केबलों में पीपी का उपयोग करते समय, आवेश निर्माण और संचयन को रोकने के लिए संशोधन आवश्यक हैं।
4. तापीय चालकता
खराब तापीय चालकता के कारण, पीपी-आधारित डीसी केबलों के संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी तुरंत समाप्त नहीं हो पाती है, जिसके परिणामस्वरूप इन्सुलेशन परत के भीतरी और बाहरी पक्षों के बीच तापमान में अंतर होता है, जिससे एक असमान तापमान क्षेत्र बनता है। बढ़ते तापमान के साथ बहुलक सामग्री की विद्युत चालकता बढ़ जाती है। इसलिए, कम चालकता वाली इन्सुलेशन परत का बाहरी पक्ष चार्ज संचय के लिए प्रवण हो जाता है, जिससे विद्युत क्षेत्र की तीव्रता कम हो जाती है। इसके अलावा, तापमान प्रवणता बड़ी संख्या में अंतरिक्ष आवेशों के इंजेक्शन और प्रवास का कारण बनती है, जिससे विद्युत क्षेत्र और विकृत हो जाता है। तापमान प्रवणता जितनी अधिक होती है, उतना ही अधिक अंतरिक्ष आवेश संचय होता है, जिससे विद्युत क्षेत्र विरूपण तेज होता है। जैसा कि पहले चर्चा की गई है, उच्च तापमान, अंतरिक्ष आवेश संचय और विद्युत क्षेत्र विरूपण डीसी केबलों के सामान्य संचालन और सेवा जीवन को प्रभावित करते हैं
पोस्ट करने का समय: 04 जनवरी 2024