La distribuo de streĉo de elektra kampo en alterna kurento-kabloj estas uniforma, kaj la fokuso de kablaj izolaj materialoj estas sur la dielektrika konstanto, kiu ne estas influata de temperaturo. Kontraste, la distribuo de streĉo en kontinua kurento-kabloj estas plej alta ĉe la interna tavolo de la izolajzo kaj estas influata de la rezisteco de la izola materialo. Izolaj materialoj montras negativan temperaturkoeficienton, kio signifas, ke kiam la temperaturo pliiĝas, la rezisteco malpliiĝas.
Kiam kablo funkcias, la kernaj perdoj kaŭzas altiĝon de la temperaturo, kio kondukas al ŝanĝoj en la rezisteco de la izola materialo. Tio siavice kaŭzas varion de la elektra kampa streĉo ene de la izola tavolo. Alivorte, por la sama dikeco de izolado, la kolapsa tensio malpliiĝas kiam la temperaturo altiĝas. Por kontinukurenta ĉeflinioj en distribuitaj elektrocentraloj, la maljuniĝrapideco de la izola materialo estas signife pli rapida pro fluktuoj en ĉirkaŭa temperaturo kompare kun enterigitaj kabloj, kio estas kritika punkto rimarkinda.
Dum la produktado de kablaj izolaj tavoloj, malpuraĵoj neeviteble enkondukas. Ĉi tiuj malpuraĵoj havas relative pli malaltan izolan rezistecon kaj estas malegale distribuitaj laŭ la radiala direkto de la izola tavolo. Tio rezultas en varia volumena rezisteco ĉe malsamaj lokoj. Sub kontinua tensio, la elektra kampo ene de la izola tavolo ankaŭ varios, kaŭzante ke la areoj kun la plej malalta volumena rezisteco pli rapide maljuniĝas kaj fariĝas eblaj punktoj de difekto.
AC-kabloj ne montras ĉi tiun fenomenon. Simple dirite, la streĉo sur la materialoj de AC-kabloj estas unuforme distribuita, dum en DC-kabloj, la izola streĉo ĉiam koncentriĝas ĉe la plej malfortaj punktoj. Tial, la fabrikadaj procezoj kaj normoj por AC kaj DC-kabloj devus esti administrataj malsame.
Krucligita polietileno (XLPE)Izolitaj kabloj estas vaste uzataj en alterna kurento (AC) pro siaj bonegaj dielektrikaj kaj fizikaj ecoj, same kiel sia alta kosto-efikeca rilato. Tamen, kiam uzataj kiel kontinukurentaj kabloj, ili alfrontas signifan defion rilatan al spaca ŝargo, kiu estas precipe kritika en alttensiaj kontinukurentaj kabloj. Kiam polimeroj estas uzataj kiel kontinukurenta kabla izolado, granda nombro da lokaj kaptiloj ene de la izola tavolo kaŭzas la amasiĝon de spacaj ŝargoj. La efiko de spacaj ŝargoj sur izolaj materialoj estas ĉefe reflektita en du aspektoj: elektra kampa misprezento kaj ne-elektra kampa misprezento, kiuj ambaŭ estas tre malutilaj por la izola materialo.
Spaca ŝargo rilatas al la troa ŝargo preter elektra neŭtraleco ene de struktura unuo de makroskopa materialo. En solidoj, pozitivaj aŭ negativaj spacaj ŝargoj estas ligitaj al lokaj energiniveloj, provizante polarizajn efikojn en la formo de ligitaj polaronoj. Polarigo de spaca ŝargo okazas kiam liberaj jonoj ĉeestas en dielektrika materialo. Pro jona movado, negativaj jonoj akumuliĝas ĉe la interfaco proksime al la pozitiva elektrodo, kaj pozitivaj jonoj akumuliĝas ĉe la interfaco proksime al la negativa elektrodo. En alterna kurenta elektra kampo, la migrado de pozitivaj kaj negativaj ŝargoj ne povas samrapidiĝi kun la rapidaj ŝanĝoj en la elektra kampo de potenco-frekvenco, do spacaj ŝargaj efikoj ne okazas. En kontinua elektra kampo, tamen, la elektra kampo distribuiĝas laŭ rezisteco, kondukante al la formado de spacaj ŝargoj kaj influante la distribuon de la elektra kampo. XLPE-izolado enhavas grandan nombron da lokaj statoj, igante spacajn ŝargajn efikojn aparte severaj.
XLPE-izolado estas kemie krucligita, formante integran krucligitan strukturon. Kiel nepolusa polimero, la kablo mem povas esti komparata al granda kondensilo. Kiam la kontinukurenta transdono ĉesas, ĝi egalas al ŝargado de kondensilo. Kvankam la konduktila kerno estas terkonektita, efika malŝarĝo ne okazas, lasante signifan kvanton da kontinukurenta energio stokita en la kablo kiel spacŝargoj. Male al alternaj elektraj kabloj, kie spacŝargoj estas disipitaj per dielektrikaj perdoj, ĉi tiuj ŝargoj akumuliĝas ĉe difektoj en la kablo.
Kun la tempo, pro oftaj interrompoj de elektro aŭ fluktuoj en la kurentforto, XLPE-izolitaj kabloj akumulas pli kaj pli da spacŝargoj, akcelante la maljuniĝon de la izola tavolo kaj mallongigante la servodaŭron de la kablo.
Afiŝtempo: 10-a de marto 2025