Vloga antioksidantov pri izboljšanju življenjske dobe navzkrižno povezanih polietilenskih (XLPE) izoliranih kablov
Navzkrižno vezan polietilen (XLPE)je primarni izolacijski material, ki se uporablja v srednjih in visokonapetostnih kablih. V svojem operativnem življenju se ti kabli srečujejo z različnimi izzivi, vključno z različnimi podnebnimi razmerami, temperaturnimi nihanji, mehanskim stresom in kemičnimi interakcijami. Ti dejavniki skupaj vplivajo na trajnost in dolgo življenjsko dobo kablov.
Pomen antioksidantov v sistemih XLPE
Za zagotovitev podaljšane življenjske dobe za XLPE-izolirane kable je ključnega pomena izbira ustreznega antioksidanta za polietilenski sistem. Antioksidanti igrajo ključno vlogo pri varovanju polietilena proti oksidativni razgradnji. S hitro reagiranjem s prostimi radikali, ki nastanejo znotraj materiala, antioksidanti tvorijo bolj stabilne spojine, kot so hidroperoksidi. To je še posebej ključnega pomena, ker večina medsebojnih procesov za XLPE temelji na peroksidu.
Postopek razgradnje polimerov
Sčasoma večina polimerov postopoma postane krhka zaradi nenehne degradacije. Konec življenja za polimere je običajno opredeljen kot točka, na kateri se njihovo raztezanje pri prelomu zmanjša na 50% prvotne vrednosti. Poleg tega praga lahko celo manjše upogibanje kabla privede do razpoka in okvare. Mednarodni standardi pogosto sprejemajo to merilo za poliolefine, vključno s navzkrižno povezanimi poliolefini, za oceno materialne učinkovitosti.
Arreniusov model za napovedovanje življenjske dobe kabla
Razmerje med temperaturo in življenjsko dobo kabla je običajno opisano z uporabo Arrhenijeve enačbe. Ta matematični model izraža hitrost kemične reakcije kot:
K = d e (-ea/rt)
Kje:
K: specifična hitrost reakcije
D: Konstanta
EA: Aktivacijska energija
R: Boltzmannova plinska konstanta (8.617 x 10-5 eV/k)
T: Absolutna temperatura v Kelvinu (273+ temp v ° C)
Preurejeno algebrsko lahko enačbo izrazimo kot linearno obliko: y = mx+b
Iz te enačbe lahko aktivacijsko energijo (EA) izpeljemo z grafičnimi podatki, kar omogoča natančne napovedi življenjske dobe kabla v različnih pogojih.
Pospešeni testi staranja
Za določitev življenjske dobe kablov, izoliranih z XLPE, je treba preskusne vzorce podvrženo pospešenim poskusom staranja pri najmanj treh (po možnosti štirih) različnih temperaturah. Te temperature morajo zajemati zadosten obseg, da lahko vzpostavijo linearno razmerje med časovnim obdobjem in temperaturo. Zlasti najmanjša temperatura izpostavljenosti mora imeti za zagotovitev veljavnosti preskusnih podatkov povprečni čas do konca točke vsaj 5000 ur.
Z uporabo tega strogega pristopa in izbiro visokozmogljivih antioksidantov je mogoče znatno okrepiti operativna zanesljivost in dolgoživost XLPE-izoliranih kablov.
Čas objave: januar-23-2025