Distribusi tegangan medan listrik dina kabel AC seragam, sareng fokus bahan insulasi kabel aya dina konstanta dielektrik, anu henteu kapangaruhan ku suhu. Sabalikna, distribusi tegangan dina kabel DC pangluhurna dina lapisan jero insulasi sareng dipangaruhan ku résistansi bahan insulasi. Bahan insulasi nunjukkeun koéfisién suhu négatif, anu hartosna nalika suhu ningkat, résistansi nurun.
Nalika kabel dioperasikeun, karugian inti nyababkeun suhu naék, anu ngabalukarkeun parobahan dina résistansi bahan insulasi. Ieu, kahareupna, nyababkeun tegangan médan listrik dina lapisan insulasi rupa-rupa. Kalayan kecap sanésna, pikeun ketebalan insulasi anu sami, tegangan breakdown nurun nalika suhu naék. Pikeun jalur trunk DC di pembangkit listrik anu disebarkeun, laju sepuh bahan insulasi sacara signifikan langkung gancang kusabab fluktuasi suhu sekitar dibandingkeun sareng kabel anu dikubur, anu mangrupikeun titik kritis anu kedah diperhatoskeun.
Salila produksi lapisan insulasi kabel, pangotor pasti asup. Kotoran ieu mibanda résistansi insulasi anu relatif leuwih handap sareng sumebar teu rata sapanjang arah radial lapisan insulasi. Ieu ngahasilkeun résistansi volume anu béda-béda di lokasi anu béda. Dina tegangan DC, médan listrik dina lapisan insulasi ogé bakal béda-béda, anu nyababkeun daérah anu mibanda résistansi volume panghandapna langkung gancang sepuh sareng janten titik kagagalan poténsial.
Kabel AC henteu némbongkeun fénoména ieu. Sacara basajan, tegangan dina bahan kabel AC disebarkeun sacara seragam, sedengkeun dina kabel DC, tegangan insulasi salawasna dipusatkeun dina titik anu paling lemah. Ku alatan éta, prosés manufaktur sareng standar pikeun kabel AC sareng DC kedah dikokolakeun sacara béda.
Polietilen anu dihijikeun silang (XLPE)Kabel anu diisolasi seueur dianggo dina aplikasi AC kusabab sipat dielektrik sareng fisikna anu saé pisan, ogé rasio biaya-kinerja anu luhur. Nanging, nalika dianggo salaku kabel DC, éta nyanghareupan tantangan anu signifikan anu aya hubunganana sareng muatan rohangan, anu khususna penting dina kabel DC tegangan tinggi. Nalika polimér dianggo salaku insulasi kabel DC, sajumlah ageung jebakan lokal dina lapisan insulasi nyababkeun akumulasi muatan rohangan. Dampak muatan rohangan kana bahan insulasi utamina katingali dina dua aspék: distorsi médan listrik sareng pangaruh distorsi non-médan listrik, duanana ngabahayakeun pisan pikeun bahan insulasi.
Muatan rohangan nujul kana muatan anu kaleuleuwihi saluareun nétralitas listrik dina unit struktural bahan makroskopis. Dina zat padet, muatan rohangan positif atanapi négatif kabeungkeut kana tingkat énergi lokal, nyayogikeun épék polarisasi dina bentuk polaron anu kabeungkeut. Polarisasi muatan rohangan lumangsung nalika ion bébas aya dina bahan dielektrik. Kusabab gerakan ion, ion négatif akumulasi dina antarmuka caket éléktroda positif, sareng ion positif akumulasi dina antarmuka caket éléktroda négatif. Dina médan listrik AC, migrasi muatan positif sareng négatif henteu tiasa ngiringan parobahan gancang dina médan listrik frékuénsi daya, janten épék muatan rohangan henteu kajantenan. Nanging, dina médan listrik DC, médan listrik nyebar numutkeun résistansi, anu ngarah kana formasi muatan rohangan sareng mangaruhan distribusi médan listrik. Insulasi XLPE ngandung sajumlah ageung kaayaan lokal, ngajantenkeun épék muatan rohangan parah pisan.
Insulasi XLPE sacara kimiawi silih sambung, ngabentuk struktur silih sambung anu terpadu. Salaku polimér non-polar, kabelna sorangan tiasa diibaratkeun kapasitor anu ageung. Nalika transmisi DC eureun, éta sami sareng ngecas kapasitor. Sanaos inti konduktor dihubungkeun kana taneuh, debit anu efektif henteu kajantenan, nyésakeun jumlah énergi DC anu signifikan anu disimpen dina kabel salaku muatan rohangan. Teu sapertos kabel listrik AC, dimana muatan rohangan dileupaskeun ngalangkungan karugian dielektrik, muatan ieu akumulasi dina cacad dina kabel.
Kana waktu, kalayan seringna gangguan listrik atanapi fluktuasi kakuatan arus, kabel insulasi XLPE ngumpulkeun beuki seueur muatan rohangan, ngagancangkeun sepuhna lapisan insulasi sareng ngirangan umur kabel.
Waktos posting: 10-Mar-2025