Antioxidanternas roll för att förbättra livslängden för tvärbundna polyeten (XLPE) isolerade kablar
Tvärbundet polyeten (XLPE)är ett primärt isolerande material som används i medel- och högspänningskablar. Under hela deras operativa liv möter dessa kablar olika utmaningar, inklusive olika klimatförhållanden, temperaturfluktuationer, mekanisk stress och kemiska interaktioner. Dessa faktorer påverkar kollektivt kablarnas hållbarhet och livslängd.
Antioxidanternas betydelse i XLPE -system
För att säkerställa en förlängd livslängd för XLPE-isolerade kablar är det viktigt att välja en lämplig antioxidant för polyetylensystemet. Antioxidanter spelar en viktig roll för att skydda polyeten mot oxidativ nedbrytning. Genom att snabbt reagera med fria radikaler som genereras i materialet bildar antioxidanter mer stabila föreningar, såsom hydroperoxider. Detta är särskilt viktigt eftersom de flesta tvärbindningsprocesser för XLPE är peroxidbaserade.
Nedbrytningsprocessen för polymerer
Med tiden blir de flesta polymerer gradvis spröda på grund av pågående nedbrytning. Livets slut för polymerer definieras vanligtvis som den punkt där deras förlängning vid pausen minskar till 50% av det ursprungliga värdet. Utöver denna tröskel kan till och med mindre böjning av kabeln leda till sprickor och fel. Internationella standarder antar ofta detta kriterium för polyolefiner, inklusive tvärbundna polyolefiner, för att bedöma materiella prestanda.
Arrhenius -modell för förutsägelse av kabelliv
Förhållandet mellan temperatur- och kabellivslängden beskrivs vanligtvis med användning av Arrhenius -ekvationen. Denna matematiska modell uttrycker hastigheten för en kemisk reaktion som:
K = d e (-ea/rt)
Där:
K: Specifik reaktionshastighet
D: konstant
EA: Aktiveringsenergi
R: Boltzmann Gas Constant (8.617 x 10-5 eV/K)
T: Absolut temperatur i Kelvin (273+ temp i ° C)
Omarrangerad algebraiskt kan ekvationen uttryckas som en linjär form: y = mx+b
Från denna ekvation kan aktiveringsenergi (EA) härledas med hjälp av grafiska data, vilket möjliggör exakta förutsägelser av kabellivet under olika förhållanden.
Accelererade åldrande test
För att bestämma livslängden för XLPE-isolerade kablar bör testprover underkastas accelererade åldrande experiment på minst tre (företrädesvis fyra) distinkta temperaturer. Dessa temperaturer måste sträcka sig över ett tillräckligt intervall för att skapa ett linjärt samband mellan tid-till-misslyckande och temperatur. Noterbart bör den lägsta exponeringstemperaturen resultera i en genomsnittlig tid till slut på minst 5 000 timmar för att säkerställa giltigheten av testdata.
Genom att använda denna stränga strategi och välja högpresterande antioxidanter kan den operativa tillförlitligheten och livslängden hos XLPE-isolerade kablar förbättras avsevärt.
Posttid: jan-23-2025