AC kabellərində elektrik sahəsi gərginliyinin paylanması vahiddir və kabel izolyasiya materiallarının diqqəti temperaturdan təsirlənməyən dielektrik sabitinə yönəldilir. Bunun əksinə olaraq, DC kabellərində gərginlik 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 da izolyasiya materialının müqavimətində dəyişikliklərə səbəb olur. Bu da öz növbəsində izolyasiya təbəqəsi daxilində elektrik sahəsi gərginliyinin dəyişməsinə səbəb olur. Başqa sözlə, eyni izolyasiya qalınlığı üçün temperatur artdıqca qırılma gərginliyi azalır. Paylanmış elektrik stansiyalarında DC magistral xətləri üçün izolyasiya materialının yaşlanma sürəti basdırılmış kabellərlə müqayisədə ətraf mühit temperaturundakı dalğalanmalara görə xeyli sürətlidir ki, bu da qeyd edilməli vacib bir məqamdır.
Kabel izolyasiya təbəqələrinin istehsalı zamanı çirklər qaçılmaz olaraq daxil olur. Bu çirklər nisbətən daha aşağı izolyasiya müqavimətinə malikdir və izolyasiya təbəqəsinin radial istiqaməti boyunca qeyri-bərabər paylanır. Bu, müxtəlif yerlərdə həcm müqavimətinin dəyişməsinə səbəb olur. DC gərginliyi altında izolyasiya təbəqəsinin içərisindəki elektrik sahəsi də dəyişəcək və bu da ən aşağı həcm müqavimətinə malik sahələrin daha tez yaşlanmasına və potensial nasazlıq nöqtələrinə çevrilməsinə səbəb olacaq.
AC kabellərində bu fenomen müşahidə olunmur. Sadə dillə desək, AC kabel materiallarına düşən gərginlik bərabər paylanır, DC kabellərində isə izolyasiya gərginliyi həmişə ən zəif nöqtələrdə cəmləşir. Buna görə də, AC və DC kabelləri üçün istehsal prosesləri və standartları fərqli şəkildə idarə olunmalıdır.
Çarpaz əlaqəli polietilen (XLPE)İzolyasiya edilmiş kabellər əla dielektrik və fiziki xüsusiyyətlərinə, eləcə də yüksək xərc-keyfiyyət nisbətinə görə AC tətbiqlərində geniş istifadə olunur. Lakin, DC kabelləri kimi istifadə edildikdə, xüsusilə yüksək gərginlikli DC kabellərində vacib olan məkan yükü ilə bağlı ciddi bir problemlə üzləşirlər. Polimerlər DC kabel izolyasiyası kimi istifadə edildikdə, izolyasiya təbəqəsində çox sayda lokal tələlər məkan yüklərinin toplanmasına səbəb olur. Məkan yüklərinin izolyasiya materiallarına təsiri əsasən iki aspektdə əks olunur: elektrik sahəsinin təhrif edilməsi və qeyri-elektrik sahəsinin təhrif təsirləri, bunların hər ikisi izolyasiya materialına çox zərərlidir.
Fəza yükü makroskopik materialın struktur vahidi daxilində elektrik neytrallığından kənarda olan artıq yükü ifadə edir. Bərk cisimlərdə müsbət və ya mənfi fəza yükləri lokal enerji səviyyələrinə bağlıdır və bağlı polyaronlar şəklində polyarizasiya effektləri yaradır. Fəza yükünün polyarizasiyası dielektrik materialda sərbəst ionlar olduqda baş verir. İon hərəkəti səbəbindən mənfi ionlar müsbət elektrodun yaxınlığındakı sərhəddə, müsbət ionlar isə mənfi elektrodun yaxınlığındakı sərhəddə toplanır. AC elektrik sahəsində müsbət və mənfi yüklərin miqrasiyası güc tezliyi elektrik sahəsindəki sürətli dəyişikliklərə uyğunlaşa bilmir, buna görə də fəza yükü effektləri baş vermir. Lakin DC elektrik sahəsində elektrik sahəsi müqavimətə görə paylanır və bu da fəza yüklərinin əmələ gəlməsinə səbəb olur və elektrik sahəsinin paylanmasına təsir göstərir. XLPE izolyasiyası çox sayda lokal vəziyyət ehtiva edir və bu da fəza yükü effektlərini xüsusilə ağır edir.
XLPE izolyasiyası kimyəvi cəhətdən çarpaz əlaqəlidir və inteqrasiya olunmuş çarpaz əlaqəli bir quruluş əmələ gətirir. Qütbsüz polimer kimi, kabelin özü böyük bir kondensatorla müqayisə edilə bilər. DC ötürülməsi dayandıqda, bu, bir kondensatorun doldurulmasına bərabərdir. Keçirici nüvəsi torpaqlansa da, effektiv boşalma baş vermir və kabeldə əhəmiyyətli miqdarda DC enerjisi kosmik yüklər kimi saxlanılır. Kosmik yüklərin dielektrik itkilər vasitəsilə yayıldığı AC güc kabellərindən fərqli olaraq, bu yüklər kabeldəki qüsurlarda toplanır.
Zamanla, tez-tez elektrik kəsintiləri və ya cərəyan gücündə dalğalanmalar ilə XLPE izolyasiyalı kabellər getdikcə daha çox yer yükü yığır və bu da izolyasiya təbəqəsinin yaşlanmasını sürətləndirir və kabelin xidmət müddətini azaldır.
Yazı vaxtı: 10 Mart 2025