AC kabellərində elektrik sahəsinin gərginliyinin paylanması vahiddir və kabel izolyasiya materiallarının diqqəti temperaturdan təsirlənməyən dielektrik sabitliyə yönəldilir. Bunun əksinə olaraq, DC kabellərində gərginliyin paylanması izolyasiyanın daxili təbəqəsində ən yüksəkdir və izolyasiya materialının müqavimətindən təsirlənir. İzolyasiya materialları mənfi temperatur əmsalı nümayiş etdirir, yəni temperatur artdıqca müqavimət azalır.
Kabel işləyərkən, nüvə itkiləri temperaturun yüksəlməsinə səbəb olur və bu, izolyasiya materialının müqavimətinin dəyişməsinə səbəb olur. Bu, öz növbəsində, izolyasiya təbəqəsi daxilində elektrik sahəsinin gərginliyinin dəyişməsinə səbəb olur. Başqa sözlə, izolyasiyanın eyni qalınlığı üçün temperaturun artması ilə qırılma gərginliyi azalır. Paylanmış elektrik stansiyalarında DC magistral xətləri üçün, izolyasiya materialının köhnəlmə sürəti, basdırılmış kabellərlə müqayisədə ətraf mühitin temperaturunda dalğalanmalar səbəbindən əhəmiyyətli dərəcədə daha sürətli olur ki, bu da qeyd edilməli vacib bir məqamdır.
Kabel izolyasiya təbəqələrinin istehsalı zamanı çirklər qaçılmaz olaraq daxil olur. Bu çirklər nisbətən aşağı izolyasiya müqavimətinə malikdir və izolyasiya təbəqəsinin radial istiqaməti boyunca qeyri-bərabər paylanır. Bu, müxtəlif yerlərdə fərqli həcm müqavimətinə səbəb olur. DC gərginliyi altında, izolyasiya təbəqəsi daxilindəki elektrik sahəsi də dəyişəcək, bu da ən aşağı həcm müqavimətinə malik sahələrin daha tez yaşlanmasına və potensial uğursuzluq nöqtələrinə çevrilməsinə səbəb olacaqdır.
AC kabelləri bu fenomeni nümayiş etdirmir. Sadə dillə desək, AC kabel materiallarında gərginlik bərabər paylanır, DC kabellərində isə izolyasiya gərginliyi həmişə ən zəif nöqtələrdə cəmlənir. Buna görə də, AC və DC kabellər üçün istehsal prosesləri və standartları fərqli şəkildə idarə edilməlidir.
Çapraz bağlı polietilen (XLPE)İzolyasiya edilmiş kabellər əla dielektrik və fiziki xassələrinə, həmçinin yüksək qiymət-performans nisbətinə görə AC tətbiqlərində geniş istifadə olunur. Bununla belə, DC kabelləri kimi istifadə edildikdə, onlar yüksək gərginlikli DC kabellərində xüsusilə vacib olan kosmik yüklə bağlı əhəmiyyətli problemlə üzləşirlər. Polimerlər DC kabel izolyasiyası kimi istifadə edildikdə, izolyasiya təbəqəsi içərisində çoxlu sayda lokallaşdırılmış tələlər kosmik yüklərin yığılmasına səbəb olur. İzolyasiya materiallarına kosmos yüklərinin təsiri əsasən iki aspektdə əks olunur: elektrik sahəsinin təhrifi və qeyri-elektrik sahəsinin təhrif təsirləri, hər ikisi izolyasiya materialı üçün çox zərərlidir.
Kosmik yük makroskopik materialın struktur vahidi daxilində elektrik neytrallığından kənarda olan artıq yükə aiddir. Bərk cisimlərdə müsbət və ya mənfi boşluq yükləri lokallaşdırılmış enerji səviyyələrinə bağlanaraq, bağlı polaronlar şəklində qütbləşmə effektlərini təmin edir. Kosmik yükün qütbləşməsi dielektrik materialda sərbəst ionlar olduqda baş verir. İonların hərəkəti ilə əlaqədar olaraq mənfi ionlar müsbət elektrodun yaxınlığında, müsbət ionlar isə mənfi elektrodun yaxınlığında olan interfeysdə toplanır. AC elektrik sahəsində müsbət və mənfi yüklərin miqrasiyası güc tezliyi elektrik sahəsindəki sürətli dəyişikliklərlə ayaqlaşa bilməz, buna görə də kosmik yük effektləri baş vermir. Düzgün cərəyan elektrik sahəsində isə elektrik sahəsi rezistivliyə görə paylanır, bu da kosmik yüklərin əmələ gəlməsinə səbəb olur və elektrik sahəsinin paylanmasına təsir göstərir. XLPE izolyasiyası çoxlu sayda lokallaşdırılmış vəziyyətləri ehtiva edir, bu da kosmik yük təsirlərini xüsusilə ağır edir.
XLPE izolyasiyası kimyəvi cəhətdən çarpaz bağlıdır və inteqrasiya edilmiş çarpaz bir quruluş meydana gətirir. Qeyri-qütblü polimer kimi, kabelin özü böyük bir kondansatörə bənzədilə bilər. DC ötürülməsi dayandıqda, bu, bir kondansatörün doldurulmasına bərabərdir. Dirijorun nüvəsi torpaqlanmış olsa da, effektiv boşalma baş vermir və boşluq yükləri kimi kabeldə saxlanılan əhəmiyyətli miqdarda DC enerjisi qalır. Kosmik yüklərin dielektrik itkiləri ilə dağıldığı AC elektrik kabellərindən fərqli olaraq, bu yüklər kabeldəki qüsurlarda toplanır.
Vaxt keçdikcə tez-tez elektrik kəsilməsi və ya cari gücün dəyişməsi ilə XLPE izolyasiya edilmiş kabellər getdikcə daha çox yer yükü toplayır, izolyasiya təbəqəsinin yaşlanmasını sürətləndirir və kabelin xidmət müddətini azaldır.
Göndərmə vaxtı: 10 mart 2025-ci il