De ferdieling fan it elektryske fjildspanning yn AC-kabels is unifoarm, en de fokus fan kabelisolaasjematerialen leit op 'e diëlektryske konstante, dy't net beynfloede wurdt troch temperatuer. Yn tsjinstelling is de spanningsferdieling yn DC-kabels it heechst by de binnenste laach fan 'e isolaasje en wurdt beynfloede troch de wjerstân fan it isolaasjemateriaal. Isolaasjematerialen litte in negative temperatuerkoëffisjint sjen, wat betsjut dat as de temperatuer tanimt, de wjerstân ôfnimt.
As in kabel yn wurking is, feroarsaakje de kearnferliezen dat de temperatuer omheech giet, wat liedt ta feroaringen yn 'e wjerstân fan it isolaasjemateriaal. Dit feroarsaket op syn beurt dat de elektryske fjildspanning binnen de isolaasjelaach farieart. Mei oare wurden, foar deselde dikte fan isolaasje nimt de trochslachspanning ôf as de temperatuer omheech giet. Foar DC-trunklinen yn ferspraat elektrisiteitssintrales is de ferâlderingssnelheid fan it isolaasjemateriaal signifikant rapper fanwegen fluktuaasjes yn 'e omjouwingstemperatuer yn ferliking mei begroeven kabels, wat in kritysk punt is om te notearjen.
Tidens de produksje fan kabelisolaasjelagen wurde ûnferoarlik ûnreinheden yntrodusearre. Dizze ûnreinheden hawwe in relatyf legere isolaasjewjerstân en binne ûngelikense ferdield lâns de radiale rjochting fan 'e isolaasjelaach. Dit resulteart yn ferskillende folumewjerstân op ferskate lokaasjes. Under gelijkspanning sil it elektryske fjild yn 'e isolaasjelaach ek fariearje, wêrtroch't de gebieten mei de leechste folumewjerstân rapper ferâldere en potinsjele falpunten wurde.
AC-kabels litte dit ferskynsel net sjen. Yn ienfâldige termen is de spanning op AC-kabelmaterialen unifoarm ferdield, wylst by DC-kabels de isolaasjespanning altyd konsintrearre is op 'e swakste punten. Dêrom moatte de produksjeprosessen en noarmen foar AC- en DC-kabels oars beheard wurde.
Ferbûn polyetyleen (XLPE)Isolearre kabels wurde in soad brûkt yn AC-tapassingen fanwegen har poerbêste diëlektryske en fysike eigenskippen, lykas har hege kosten-prestaasjeferhâlding. As se lykwols brûkt wurde as DC-kabels, steane se foar in wichtige útdaging yn ferbân mei romtelading, wat benammen kritysk is yn hege-spanning DC-kabels. As polymearen brûkt wurde as DC-kabelisolaasje, feroarsaket in grut oantal lokale fellen yn 'e isolaasjelaach de opgarjen fan romteladingen. De ynfloed fan romteladingen op isolaasjematerialen wurdt benammen wjerspegele yn twa aspekten: elektryske fjildferfoarming en net-elektryske fjildferfoarmingseffekten, dy't beide tige skealik binne foar it isolaasjemateriaal.
Romtelading ferwiist nei de oerstallige lading boppe elektryske neutraliteit binnen in strukturele ienheid fan in makroskopysk materiaal. Yn fêste stoffen binne positive of negative romteladings bûn oan lokalisearre enerzjynivo's, wat polarisaasje-effekten leveret yn 'e foarm fan bûne polaronen. Romteladingspolarisaasje komt foar as frije ioanen oanwêzich binne yn in diëlektrysk materiaal. Troch ioanbeweging sammelje negative ioanen har op by de ynterface tichtby de positive elektrode, en positive ioanen sammelje har op by de ynterface tichtby de negative elektrode. Yn in AC-elektrysk fjild kin de migraasje fan positive en negative ladingen net byhâlde mei de rappe feroaringen yn it elektryske fjild fan 'e krêftfrekwinsje, sadat romteladingseffekten net foarkomme. Yn in DC-elektrysk fjild ferdielt it elektryske fjild lykwols neffens de wjerstân, wat liedt ta de foarming fan romteladings en ynfloed hat op 'e ferdieling fan it elektryske fjild. XLPE-isolaasje befettet in grut oantal lokalisearre steaten, wêrtroch romteladingseffekten bysûnder swier binne.
XLPE-isolaasje is gemysk cross-linked, wêrtroch't in yntegreare cross-linked struktuer ûntstiet. As in net-polêr polymeer kin de kabel sels fergelike wurde mei in grutte kondensator. As de DC-oerdracht stopet, is dat lykweardich oan it laden fan in kondensator. Hoewol't de kearn fan 'e geleider ierd is, fynt der gjin effektive ûntlading plak, wêrtroch't in wichtige hoemannichte DC-enerzjy yn 'e kabel opslein wurdt as romteladingen. Oars as wikselstroomkabels, dêr't romteladingen ôffierd wurde troch diëlektryske ferliezen, sammelje dizze ladingen har op by defekten yn 'e kabel.
Mei de tiid, mei faak ûnderbrekkingen fan 'e stroom of fluktuaasjes yn 'e stroomsterkte, sammelje XLPE-isolearre kabels hieltyd mear romteladingen, wêrtroch't de isolaasjelaach fersnelt en de libbensdoer fan 'e kabel ferminderet.
Pleatsingstiid: 10 maart 2025