افزایش عمر کابل XLPE با آنتی اکسیدان ها

نقش آنتی اکسیدان ها در تقویت طول عمر کابل های عایق پلی اتیلن متقاطع (XLPE)

پلی اتیلن متقاطع (XLPE)یک ماده عایق اصلی است که در کابل های ولتاژ متوسط ​​و بالا استفاده می شود. در طول زندگی عملیاتی آنها ، این کابل ها با چالش های متنوعی روبرو هستند ، از جمله شرایط مختلف آب و هوایی ، نوسانات دما ، استرس مکانیکی و تعامل شیمیایی. این عوامل در مجموع بر دوام و ماندگاری کابل ها تأثیر می گذارد.

اهمیت آنتی اکسیدان ها در سیستم های XLPE

برای اطمینان از عمر خدمات گسترده برای کابل های عایق XLPE ، انتخاب یک آنتی اکسیدان مناسب برای سیستم پلی اتیلن بسیار مهم است. آنتی اکسیدان ها نقش مهمی در حفظ پلی اتیلن در برابر تخریب اکسیداتیو دارند. با واکنش سریع با رادیکال های آزاد تولید شده در مواد ، آنتی اکسیدان ها ترکیبات پایدارتری مانند هیدروپروکسیدها را تشکیل می دهند. این امر به ویژه بسیار مهم است زیرا بیشتر فرآیندهای اتصال متقابل برای XLPE مبتنی بر پراکسید هستند.

روند تخریب پلیمرها

با گذشت زمان ، بیشتر پلیمرها به دلیل تخریب مداوم به تدریج شکننده می شوند. پایان عمر پلیمرها به طور معمول به عنوان نقطه ای تعریف می شود که کشیدگی آنها در زمان استراحت به 50 ٪ از مقدار اصلی کاهش می یابد. فراتر از این آستانه ، حتی خم شدن جزئی کابل می تواند منجر به ترک خوردگی و خرابی شود. استانداردهای بین المللی اغلب برای ارزیابی عملکرد مواد ، این معیار را برای پلی الیفین ها ، از جمله پلی الیفین های متقاطع ، اتخاذ می کنند.

مدل Arrhenius برای پیش بینی زندگی کابل

رابطه بین دما و طول عمر کابل معمولاً با استفاده از معادله آرنیوس توصیف می شود. این مدل ریاضی میزان واکنش شیمیایی را بیان می کند:

k = d e (-ea/rt)

کجا:

K: میزان واکنش خاص

د: ثابت

EA: انرژی فعال سازی

R: ثابت گاز بولتزمن (8.617 x 10-5 ev/k)

T: دمای مطلق در کلوین (273+ دما در درجه سانتیگراد)

به صورت جبری تنظیم مجدد ، معادله را می توان به صورت خطی بیان کرد: y = mx+b

از این معادله ، انرژی فعال سازی (EA) می تواند با استفاده از داده های گرافیکی حاصل شود و پیش بینی های دقیق عمر کابل را در شرایط مختلف امکان پذیر می کند.

تست های پیری تسریع شده

برای تعیین طول عمر کابل های عایق XLPE ، نمونه های آزمایشی باید در آزمایشات پیری شتاب در حداقل سه (ترجیحاً چهار) درجه حرارت مشخص قرار بگیرند. این دما باید دامنه کافی برای برقراری رابطه خطی بین زمان تا ضعف و دما باشد. نکته قابل توجه ، کمترین دمای قرار گرفتن در معرض باید به میانگین نقطه زمان به پایان حداقل 5000 ساعت منجر شود تا از اعتبار داده های آزمون اطمینان حاصل شود.

با استفاده از این رویکرد دقیق و انتخاب آنتی اکسیدان های با کارایی بالا ، قابلیت اطمینان عملیاتی و ماندگاری کابلهای عایق XLPE می تواند به طور قابل توجهی افزایش یابد.