वर्तमान में, आमतौर पर उपयोग किया जाता हैइन्सुलेशन सामग्रीडीसी केबलों के लिए पॉलीइथिलीन एक उपयुक्त इन्सुलेशन सामग्री है। हालांकि, शोधकर्ता लगातार पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) जैसी अधिक संभावित इन्सुलेशन सामग्री की खोज में जुटे हुए हैं। फिर भी, पीपी को केबल इन्सुलेशन सामग्री के रूप में उपयोग करने से कई समस्याएं उत्पन्न होती हैं।
1. यांत्रिक गुणधर्म
डीसी केबलों के परिवहन, स्थापना और संचालन की मूलभूत आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, इन्सुलेशन सामग्री में कुछ निश्चित यांत्रिक शक्ति होनी चाहिए, जिसमें अच्छी लचीलापन, टूटने पर खिंचाव और कम तापमान पर प्रभाव प्रतिरोध शामिल हैं। हालांकि, 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 प्रवृत्ति दिखाता है, जिससे यह इन शर्तों को पूरा करने में विफल रहता है। इसलिए, इन समस्याओं के समाधान के लिए पीपी को मजबूत बनाने और उसमें संशोधन करने पर शोध केंद्रित होना चाहिए।
2. उम्र बढ़ने के प्रति प्रतिरोधक क्षमता
लंबे समय तक उपयोग के दौरान, उच्च विद्युत क्षेत्र तीव्रता और ऊष्मीय चक्रण के संयुक्त प्रभावों के कारण डीसी केबल इन्सुलेशन धीरे-धीरे पुराना हो जाता है। इस पुराने होने से यांत्रिक और इन्सुलेशन गुणों में कमी आती है, साथ ही टूटने की क्षमता भी घट जाती है, जिससे अंततः केबल की विश्वसनीयता और सेवा जीवन प्रभावित होता है। केबल इन्सुलेशन के पुराने होने में यांत्रिक, विद्युत, ऊष्मीय और रासायनिक पहलू शामिल हैं, जिनमें से विद्युत और ऊष्मीय पुराना होना सबसे अधिक चिंताजनक है। हालांकि एंटीऑक्सीडेंट मिलाने से पीपी की ऊष्मीय ऑक्सीडेटिव पुराने होने की प्रतिरोधक क्षमता 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 इन्सुलेशन प्रदर्शन को प्रभावित करती है। इसलिए, पीपी की पुराने होने की प्रतिरोधक क्षमता में सुधार के लिए केवल एंटीऑक्सीडेंट पर निर्भर रहना डीसी केबल इन्सुलेशन की जीवन अवधि और विश्वसनीयता की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है, जिससे पीपी को संशोधित करने पर आगे अनुसंधान की आवश्यकता होती है।
3. इन्सुलेशन प्रदर्शन
अंतरिक्ष आवेश, गुणवत्ता और जीवनकाल को प्रभावित करने वाले कारकों में से एक है।उच्च-वोल्टेज डीसी केबलयह स्थानीय विद्युत क्षेत्र वितरण, परावैद्युत सामर्थ्य और इन्सुलेशन सामग्री की आयु पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। डीसी केबलों के लिए इन्सुलेशन सामग्री को अंतरिक्ष आवेश के संचय को रोकना, समान ध्रुवता वाले अंतरिक्ष आवेशों के प्रवेश को कम करना और विपरीत ध्रुवता वाले अंतरिक्ष आवेशों के निर्माण को बाधित करना आवश्यक है ताकि इन्सुलेशन और इंटरफेस के भीतर विद्युत क्षेत्र विरूपण को रोका जा सके, जिससे अप्रभावित ब्रेकडाउन सामर्थ्य और केबल का जीवनकाल सुनिश्चित हो सके।
जब डीसी केबल लंबे समय तक एकध्रुवीय विद्युत क्षेत्र में रहते हैं, तो इन्सुलेशन के भीतर इलेक्ट्रोड सामग्री पर उत्पन्न इलेक्ट्रॉन, आयन और अशुद्धता आयनीकरण अंतरिक्ष आवेश बन जाते हैं। ये आवेश तेजी से गति करते हैं और आवेश पैकेटों में जमा हो जाते हैं, जिसे अंतरिक्ष आवेश संचय कहा जाता है। इसलिए, डीसी केबलों में पीपी का उपयोग करते समय, आवेश उत्पादन और संचय को रोकने के लिए संशोधन आवश्यक हैं।
4. तापीय चालकता
कम तापीय चालकता के कारण, पीपी-आधारित डीसी केबलों के संचालन के दौरान उत्पन्न ऊष्मा शीघ्रता से समाप्त नहीं हो पाती, जिसके परिणामस्वरूप इन्सुलेशन परत के भीतरी और बाहरी किनारों के तापमान में अंतर आ जाता है और एक असमान तापमान क्षेत्र बनता है। पॉलिमर पदार्थों की विद्युत चालकता तापमान बढ़ने के साथ बढ़ती है। इसलिए, कम चालकता वाली इन्सुलेशन परत का बाहरी भाग आवेश संचय के लिए प्रवण हो जाता है, जिससे विद्युत क्षेत्र की तीव्रता कम हो जाती है। इसके अलावा, तापमान प्रवणता के कारण बड़ी संख्या में अंतरिक्ष आवेशों का अंतर्ग्रहण और स्थानांतरण होता है, जिससे विद्युत क्षेत्र और विकृत हो जाता है। तापमान प्रवणता जितनी अधिक होगी, उतना ही अधिक अंतरिक्ष आवेश संचय होगा, जिससे विद्युत क्षेत्र का विरूपण और तीव्र हो जाएगा। जैसा कि पहले चर्चा की गई है, उच्च तापमान, अंतरिक्ष आवेश संचय और विद्युत क्षेत्र का विरूपण डीसी केबलों के सामान्य संचालन और सेवा जीवन को प्रभावित करते हैं। अतः, डीसी केबलों के सुरक्षित संचालन और दीर्घ सेवा जीवन को सुनिश्चित करने के लिए पीपी की तापीय चालकता में सुधार करना आवश्यक है।
पोस्ट करने का समय: 04 जनवरी 2024