ഡിസി കേബിളുകൾക്കുള്ള ഇൻസുലേഷൻ ആവശ്യകതകളും പിപിയിലെ പ്രശ്നങ്ങളും

നിലവിൽ, സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നഇൻസുലേഷൻ മെറ്റീരിയൽഡിസി കേബിളുകൾക്ക് പോളിയെത്തിലീൻ ആണ് ഏറ്റവും അനുയോജ്യം. എന്നിരുന്നാലും, പോളിപ്രൊഫൈലിൻ (പിപി) പോലുള്ള കൂടുതൽ സാധ്യതയുള്ള ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കൾ ഗവേഷകർ നിരന്തരം തേടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, പിപി ഒരു കേബിൾ ഇൻസുലേഷൻ മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് നിരവധി പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

 

1. മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ

ഡിസി കേബിളുകളുടെ ഗതാഗതം, ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ, പ്രവർത്തനം എന്നിവയ്ക്കുള്ള അടിസ്ഥാന ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന്, ഇൻസുലേഷൻ മെറ്റീരിയലിന് നല്ല വഴക്കം, പൊട്ടുമ്പോൾ നീളം, താഴ്ന്ന താപനിലയിലെ ആഘാത പ്രതിരോധം എന്നിവ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ചില മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി ഉണ്ടായിരിക്കണം. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന ക്രിസ്റ്റലിൻ പോളിമർ എന്ന നിലയിൽ പിപി, അതിന്റെ പ്രവർത്തന താപനില പരിധിക്കുള്ളിൽ കാഠിന്യം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. കൂടാതെ, താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ പൊട്ടലും വിള്ളലിനുള്ള സാധ്യതയും ഇത് കാണിക്കുന്നു, ഈ അവസ്ഥകൾ പാലിക്കുന്നതിൽ പരാജയപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന് പിപിയെ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിലും പരിഷ്കരിക്കുന്നതിലും ഗവേഷണം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കണം.

 

2. വാർദ്ധക്യത്തിനെതിരായ പ്രതിരോധം

ദീർഘകാല ഉപയോഗത്തിനിടയിൽ, ഉയർന്ന വൈദ്യുത മണ്ഡല തീവ്രതയുടെയും താപ ചക്രത്തിന്റെയും സംയോജിത ഫലങ്ങൾ കാരണം DC കേബിൾ ഇൻസുലേഷൻ ക്രമേണ പഴകുന്നു. ഈ വാർദ്ധക്യം മെക്കാനിക്കൽ, ഇൻസുലേഷൻ ഗുണങ്ങളിൽ കുറവുണ്ടാക്കുന്നതിനൊപ്പം തകർച്ച ശക്തി കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ആത്യന്തികമായി കേബിളിന്റെ വിശ്വാസ്യതയെയും സേവന ജീവിതത്തെയും ബാധിക്കുന്നു. കേബിൾ ഇൻസുലേഷൻ ഏജിംഗിൽ മെക്കാനിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ, തെർമൽ, കെമിക്കൽ വശങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇലക്ട്രിക്കൽ, തെർമൽ ഏജിംഗാണ് ഏറ്റവും ആശങ്കാജനകമായത്. ആന്റിഓക്‌സിഡന്റുകൾ ചേർക്കുന്നത് ഒരു പരിധിവരെ താപ ഓക്‌സിഡേറ്റീവ് ഏജിംഗിനെതിരെ PP യുടെ പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുമെങ്കിലും, ആന്റിഓക്‌സിഡന്റുകളും PP യും തമ്മിലുള്ള മോശം അനുയോജ്യത, മൈഗ്രേഷൻ, അഡിറ്റീവുകളായി അവയുടെ അശുദ്ധി എന്നിവ PP യുടെ ഇൻസുലേഷൻ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, PP യുടെ വാർദ്ധക്യ പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ആന്റിഓക്‌സിഡന്റുകളെ മാത്രം ആശ്രയിക്കുന്നത് DC കേബിൾ ഇൻസുലേഷന്റെ ആയുസ്സും വിശ്വാസ്യത ആവശ്യകതകളും നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല, ഇത് PP പരിഷ്‌ക്കരിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ ഗവേഷണം ആവശ്യമാണ്.

 

3. ഇൻസുലേഷൻ പ്രകടനം

ഗുണനിലവാരത്തെയും ആയുസ്സിനെയും സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളിലൊന്നായി ബഹിരാകാശ ചാർജ്ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഡിസി കേബിളുകൾ, പ്രാദേശിക വൈദ്യുത മണ്ഡല വിതരണം, ഡൈഇലക്ട്രിക് ശക്തി, ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കളുടെ വാർദ്ധക്യം എന്നിവയെ സാരമായി ബാധിക്കുന്നു. ഡിസി കേബിളുകൾക്കുള്ള ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കൾ സ്പേസ് ചാർജിന്റെ ശേഖരണം അടിച്ചമർത്തുകയും, സമാന ധ്രുവീയ സ്പേസ് ചാർജുകളുടെ കുത്തിവയ്പ്പ് കുറയ്ക്കുകയും, ഇൻസുലേഷനിലും ഇന്റർഫേസുകളിലും വൈദ്യുത മണ്ഡല വികലത തടയുന്നതിന് അൺലൈക്ക്-ധ്രുവീയ സ്പേസ് ചാർജുകളുടെ ഉത്പാദനം തടയുകയും, ബാധിക്കപ്പെടാത്ത തകർച്ച ശക്തിയും കേബിളിന്റെ ആയുസ്സും ഉറപ്പാക്കുകയും വേണം.

ഡിസി കേബിളുകൾ ഒരു ഏകധ്രുവ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ ദീർഘനേരം നിലനിൽക്കുമ്പോൾ, ഇൻസുലേഷനുള്ളിലെ ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിൽ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾ, അയോണുകൾ, മാലിന്യ അയോണൈസേഷൻ എന്നിവ സ്പേസ് ചാർജുകളായി മാറുന്നു. ഈ ചാർജുകൾ വേഗത്തിൽ മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്ത് ചാർജ് പാക്കറ്റുകളായി അടിഞ്ഞുകൂടുന്നു, ഇത് സ്പേസ് ചാർജിന്റെ അക്യുമുലേഷൻ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, ഡിസി കേബിളുകളിൽ പിപി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ചാർജ് ജനറേഷനും സഞ്ചിതവും അടിച്ചമർത്തുന്നതിന് മാറ്റങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.

 

4. താപ ചാലകത

മോശം താപ ചാലകത കാരണം, PP-അധിഷ്ഠിത DC കേബിളുകളുടെ പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന താപം ഉടനടി ചിതറിപ്പോകാൻ കഴിയില്ല, ഇത് ഇൻസുലേഷൻ പാളിയുടെ അകത്തെയും പുറത്തെയും വശങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇത് അസമമായ താപനില ഫീൽഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. താപനില ഉയരുന്നതിനനുസരിച്ച് പോളിമർ വസ്തുക്കളുടെ വൈദ്യുത ചാലകത വർദ്ധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, കുറഞ്ഞ ചാലകതയുള്ള ഇൻസുലേഷൻ പാളിയുടെ പുറം വശം ചാർജ് ശേഖരണത്തിന് സാധ്യതയുള്ളതായി മാറുന്നു, ഇത് വൈദ്യുത മണ്ഡല തീവ്രത കുറയ്ക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, താപനില ഗ്രേഡിയന്റുകൾ ധാരാളം സ്ഥല ചാർജുകളുടെ കുത്തിവയ്പ്പിനും കുടിയേറ്റത്തിനും കാരണമാകുന്നു, ഇത് വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെ കൂടുതൽ വികലമാക്കുന്നു. താപനില ഗ്രേഡിയന്റ് കൂടുന്തോറും കൂടുതൽ സ്ഥല ചാർജ് ശേഖരണം സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് വൈദ്യുത മണ്ഡല വികലതയെ തീവ്രമാക്കുന്നു. നേരത്തെ ചർച്ച ചെയ്തതുപോലെ, ഉയർന്ന താപനില, സ്ഥല ചാർജ് ശേഖരണം, വൈദ്യുത മണ്ഡല വികലത എന്നിവ DC കേബിളുകളുടെ സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തെയും സേവന ജീവിതത്തെയും ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, DC കേബിളുകളുടെ സുരക്ഷിതമായ പ്രവർത്തനവും ദീർഘകാല സേവന ജീവിതവും ഉറപ്പാക്കാൻ PP-യുടെ താപ ചാലകത മെച്ചപ്പെടുത്തേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.