AC kabellaridagi elektr maydoni kuchlanishining taqsimoti bir xil va kabel izolyatsiya materiallarining diqqat markazida dielektrik o'tkazuvchanlik mavjud bo'lib, u haroratga ta'sir qilmaydi. Aksincha, doimiy tok kabellaridagi kuchlanish taqsimoti izolyatsiyaning ichki qatlamida eng yuqori bo'ladi va izolyatsiya materialining qarshiligi ta'sir qiladi. Izolyatsiya materiallari manfiy harorat koeffitsientini namoyon qiladi, ya'ni harorat oshishi bilan qarshilik pasayadi.
Kabel ishlayotganda, yadro yo'qotishlari haroratning ko'tarilishiga olib keladi, bu esa izolyatsiya materialining qarshiligining o'zgarishiga olib keladi. Bu, o'z navbatida, izolyatsiya qatlami ichidagi elektr maydon kuchlanishining o'zgarishiga olib keladi. Boshqacha qilib aytganda, izolyatsiyaning bir xil qalinligi uchun harorat ko'tarilganda buzilish kuchlanishi kamayadi. Taqsimlangan elektr stantsiyalaridagi doimiy tok magistral liniyalari uchun izolyatsiya materialining qarish tezligi ko'milgan kabellarga nisbatan atrof-muhit haroratining o'zgarishi tufayli sezilarli darajada tezroq bo'ladi, bu esa e'tiborga olish kerak bo'lgan muhim nuqta.
Kabel izolyatsiya qatlamlarini ishlab chiqarish jarayonida muqarrar ravishda aralashmalar kiritiladi. Bu aralashmalar nisbatan past izolyatsiya qarshiligiga ega va izolyatsiya qatlamining radial yo'nalishi bo'ylab notekis taqsimlanadi. Bu turli joylarda hajm qarshiligining o'zgarishiga olib keladi. Doimiy tok kuchlanishi ostida izolyatsiya qatlami ichidagi elektr maydoni ham o'zgaradi, bu esa eng past hajm qarshiligiga ega bo'lgan joylarning tezroq qarishiga va ishdan chiqish nuqtalariga aylanishiga olib keladi.
AC kabellari bu hodisani namoyon qilmaydi. Oddiy qilib aytganda, AC kabel materiallariga tushadigan kuchlanish bir tekis taqsimlangan, DC kabellarida esa izolyatsiya kuchlanishi har doim eng zaif nuqtalarda to'plangan. Shuning uchun, AC va DC kabellari uchun ishlab chiqarish jarayonlari va standartlari boshqacha boshqarilishi kerak.
O'zaro bog'langan polietilen (XLPE)Izolyatsiyalangan kabellar ajoyib dielektrik va fizik xususiyatlari, shuningdek, yuqori xarajat-samaradorlik nisbati tufayli o'zgaruvchan tok dasturlarida keng qo'llaniladi. Biroq, doimiy tok kabellari sifatida ishlatilganda, ular fazoviy zaryad bilan bog'liq jiddiy qiyinchiliklarga duch kelishadi, bu ayniqsa yuqori kuchlanishli doimiy tok kabellarida juda muhimdir. Polimerlar doimiy tok kabel izolyatsiyasi sifatida ishlatilganda, izolyatsiya qatlami ichidagi ko'p sonli mahalliy tuzoqlar fazoviy zaryadlarning to'planishiga olib keladi. Fazoviy zaryadlarning izolyatsiya materiallariga ta'siri asosan ikki jihatda aks etadi: elektr maydonining buzilishi va elektr bo'lmagan maydonning buzilishi ta'siri, ularning ikkalasi ham izolyatsiya materialiga juda zararli.
Fazoviy zaryad makroskopik materialning strukturaviy birligi ichidagi elektr neytralligidan tashqaridagi ortiqcha zaryadni anglatadi. Qattiq jismlarda musbat yoki manfiy fazoviy zaryadlar mahalliy energiya darajalariga bog'langan bo'lib, bog'langan polyaronlar shaklida polyarizatsiya effektlarini ta'minlaydi. Fazoviy zaryadning polyarizatsiyasi dielektrik materialda erkin ionlar mavjud bo'lganda sodir bo'ladi. Ionlarning harakati tufayli musbat elektrod yaqinidagi chegarada manfiy ionlar va manfiy elektrod yaqinidagi chegarada musbat ionlar to'planadi. AC elektr maydonida musbat va manfiy zaryadlarning migratsiyasi quvvat chastotasi elektr maydonidagi tez o'zgarishlarga moslasha olmaydi, shuning uchun fazoviy zaryad effektlari sodir bo'lmaydi. Biroq, doimiy tok elektr maydonida elektr maydoni qarshilikka qarab taqsimlanadi, bu esa fazoviy zaryadlarning hosil bo'lishiga olib keladi va elektr maydonining taqsimlanishiga ta'sir qiladi. XLPE izolyatsiyasi ko'p sonli mahalliy holatlarni o'z ichiga oladi, bu esa fazoviy zaryad effektlarini ayniqsa jiddiy qiladi.
XLPE izolyatsiyasi kimyoviy jihatdan o'zaro bog'langan bo'lib, integral o'zaro bog'langan strukturani hosil qiladi. Qutbsiz polimer sifatida kabelning o'zini katta kondensatorga o'xshatish mumkin. DC uzatish to'xtaganda, bu kondensatorni zaryadlashga tengdir. Supero'tkazuvchilar yadrosi yerga ulangan bo'lsa-da, samarali zaryadsizlanish sodir bo'lmaydi, bu esa kabelda fazoviy zaryadlar sifatida saqlanadigan katta miqdordagi DC energiyasini qoldiradi. Fazoviy zaryadlar dielektrik yo'qotishlar orqali tarqaladigan o'zgaruvchan tok quvvat kabellaridan farqli o'laroq, bu zaryadlar kabeldagi nuqsonlarda to'planadi.
Vaqt o'tishi bilan, tez-tez elektr uzilishlari yoki tok kuchining o'zgarishi bilan, XLPE izolyatsiyalangan kabellari tobora ko'proq joy zaryadlarini to'playdi, bu esa izolyatsiya qatlamining qarishini tezlashtiradi va kabelning xizmat muddatini qisqartiradi.
Nashr vaqti: 2025-yil 10-mart