Հաստատուն հոսանքի մալուխների նյութը և մեկուսացման հատկությունները. Էներգիայի արդյունավետ և հուսալի փոխանցման ապահովում

AC մալուխներում էլեկտրական դաշտի լարման բաշխումը միատարր է, և մալուխային մեկուսացման նյութերի ուշադրության կենտրոնում է դիէլեկտրիկ հաստատունը, որը չի ազդվում ջերմաստիճանից: Ի տարբերություն դրա, հաստատուն հոսանքի մալուխներում լարման բաշխումն ամենաբարձրն է մեկուսացման ներքին շերտում և ազդվում է մեկուսիչ նյութի դիմադրողականությունից: Մեկուսիչ նյութերը ցուցաբերում են բացասական ջերմաստիճանային գործակից, ինչը նշանակում է, որ ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց դիմադրությունը նվազում է:

Երբ մալուխը գործում է, միջուկի կորուստները առաջացնում են ջերմաստիճանի բարձրացում, ինչը հանգեցնում է մեկուսիչ նյութի դիմադրության փոփոխությունների: Սա, իր հերթին, առաջացնում է էլեկտրական դաշտի լարման փոփոխություն մեկուսիչ շերտի ներսում: Այլ կերպ ասած, մեկուսացման նույն հաստության դեպքում խզման լարումը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց: Բաշխված էլեկտրակայաններում հաստատուն հոսանքի հիմնական գծերի համար մեկուսիչ նյութի ծերացման արագությունը զգալիորեն ավելի արագ է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի տատանումների պատճառով՝ համեմատած թաղված մալուխների հետ, ինչը կարևոր կետ է, որը պետք է նշել:

Մալուխի մեկուսացման շերտերի արտադրության ընթացքում անխուսափելիորեն ներմուծվում են խառնուրդներ: Այս խառնուրդներն ունեն համեմատաբար ցածր մեկուսացման դիմադրություն և անհավասարաչափ են բաշխված մեկուսացման շերտի ճառագայթային ուղղությամբ: Սա հանգեցնում է ծավալային դիմադրության տարբեր վայրերում տատանումների: Հաստատուն հոսանքի լարման դեպքում մեկուսացման շերտի ներսում էլեկտրական դաշտը նույնպես կտարբերվի, ինչի հետևանքով ամենացածր ծավալային դիմադրություն ունեցող հատվածները ավելի արագ կհնանան և կդառնան խափանման հավանական կետեր:

AC մալուխները այս երևույթը չեն դրսևորում: Պարզ ասած, AC մալուխների նյութերի վրա լարումը հավասարաչափ է բաշխված, մինչդեռ հաստատուն հոսանքի մալուխների դեպքում մեկուսացման լարումը միշտ կենտրոնացած է ամենաթույլ կետերում: Հետևաբար, AC և հաստատուն հոսանքի մալուխների արտադրական գործընթացներն ու ստանդարտները պետք է կառավարվեն տարբեր կերպ:

Խաչաձև կապված պոլիէթիլեն (XLPE)Մեկուսացված մալուխները լայնորեն օգտագործվում են փոփոխական հոսանքի կիրառություններում՝ իրենց գերազանց դիէլեկտրիկ և ֆիզիկական հատկությունների, ինչպես նաև բարձր արժեքի և արդյունավետության հարաբերակցության շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, երբ օգտագործվում են որպես հաստատուն հոսանքի մալուխներ, դրանք բախվում են զգալի խնդրի՝ կապված տարածական լիցքի հետ, որը հատկապես կարևոր է բարձր լարման հաստատուն հոսանքի մալուխների դեպքում: Երբ պոլիմերներն օգտագործվում են որպես հաստատուն հոսանքի մալուխի մեկուսացում, մեկուսացման շերտի ներսում մեծ թվով տեղայնացված թակարդներ առաջացնում են տարածական լիցքերի կուտակում: Տարածական լիցքերի ազդեցությունը մեկուսիչ նյութերի վրա հիմնականում արտացոլվում է երկու ասպեկտով՝ էլեկտրական դաշտի աղավաղում և ոչ էլեկտրական դաշտի աղավաղման ազդեցություններ, որոնք երկուսն էլ խիստ վնասակար են մեկուսիչ նյութի համար:

Տարածական լիցքը վերաբերում է մակրոսկոպիկ նյութի կառուցվածքային միավորի ներսում էլեկտրական չեզոքությունից այն կողմ գտնվող ավելցուկային լիցքին: Պինդ մարմիններում դրական կամ բացասական տարածական լիցքերը կապված են տեղայնացված էներգետիկ մակարդակների հետ, որոնք ապահովում են բևեռացման էֆեկտներ կապված պոլարոնների տեսքով: Տարածական լիցքի բևեռացումը տեղի է ունենում, երբ դիէլեկտրիկ նյութում առկա են ազատ իոններ: Իոնների շարժման պատճառով բացասական իոնները կուտակվում են դրական էլեկտրոդի մոտ գտնվող միջերեսում, իսկ դրական իոնները՝ բացասական էլեկտրոդի մոտ գտնվող միջերեսում: AC էլեկտրական դաշտում դրական և բացասական լիցքերի տեղաշարժը չի կարող համընթաց լինել հզորության հաճախականության էլեկտրական դաշտի արագ փոփոխություններին, ուստի տարածական լիցքերի էֆեկտներ չեն առաջանում: Սակայն հաստատուն հոսանքի էլեկտրական դաշտում էլեկտրական դաշտը բաշխվում է դիմադրության համաձայն, ինչը հանգեցնում է տարածական լիցքերի առաջացմանը և ազդում էլեկտրական դաշտի բաշխման վրա: XLPE մեկուսացումը պարունակում է մեծ թվով տեղայնացված վիճակներ, ինչը տարածական լիցքերի էֆեկտները դարձնում է հատկապես ծանր:

XLPE մեկուսացումը քիմիապես խաչաձև կապված է՝ ձևավորելով ինտեգրված խաչաձև կապված կառուցվածք: Որպես ոչ բևեռային պոլիմեր, մալուխն ինքնին կարելի է համեմատել մեծ կոնդենսատորի հետ: Երբ հաստատուն հոսանքի փոխանցումը դադարում է, դա համարժեք է կոնդենսատորի լիցքավորմանը: Չնայած հաղորդչի միջուկը հողանցված է, արդյունավետ լիցքաթափում տեղի չի ունենում, ինչի հետևանքով մալուխում կուտակվում է հաստատուն հոսանքի էներգիայի զգալի քանակություն՝ որպես տարածական լիցքեր: Ի տարբերություն փոփոխական հոսանքի մալուխների, որտեղ տարածական լիցքերը ցրվում են դիէլեկտրիկ կորուստների միջոցով, այս լիցքերը կուտակվում են մալուխի արատների մոտ:

Ժամանակի ընթացքում, հաճախակի էլեկտրաէներգիայի ընդհատումների կամ հոսանքի ուժի տատանումների դեպքում, XLPE մեկուսացված մալուխները կուտակում են ավելի ու ավելի շատ տարածական լիցքեր, արագացնելով մեկուսացման շերտի ծերացումը և կրճատելով մալուխի ծառայության ժամկետը։