अँटिऑक्सिडंट्ससह XLPE केबलचे आयुष्य वाढवणे

क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथिलीन (XLPE) इन्सुलेटेड केबल्सचे आयुष्य वाढवण्यात अँटिऑक्सिडंट्सची भूमिका

क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथिलीन (XLPE)मध्यम आणि उच्च-व्होल्टेज केबल्समध्ये वापरला जाणारा एक प्राथमिक इन्सुलेट सामग्री आहे. त्यांच्या संपूर्ण कार्यकाळात, या केबल्सना विविध आव्हानांना तोंड द्यावे लागते, ज्यामध्ये बदलत्या हवामान परिस्थिती, तापमानातील चढउतार, यांत्रिक ताण आणि रासायनिक परस्परसंवाद यांचा समावेश आहे. हे घटक एकत्रितपणे केबल्सच्या टिकाऊपणा आणि दीर्घायुष्यावर परिणाम करतात.

XLPE सिस्टीममध्ये अँटिऑक्सिडंट्सचे महत्त्व

XLPE-इन्सुलेटेड केबल्सचे आयुष्य वाढविण्यासाठी, पॉलीथिलीन सिस्टीमसाठी योग्य अँटीऑक्सिडंट निवडणे अत्यंत महत्वाचे आहे. पॉलीथिलीनचे ऑक्सिडेटिव्ह डिग्रेडेशनपासून संरक्षण करण्यात अँटीऑक्सिडंट्स महत्त्वाची भूमिका बजावतात. मटेरियलमध्ये निर्माण होणाऱ्या फ्री रॅडिकल्सशी जलद प्रतिक्रिया देऊन, अँटीऑक्सिडंट्स हायड्रोपेरॉक्साइड्ससारखे अधिक स्थिर संयुगे तयार करतात. हे विशेषतः महत्वाचे आहे कारण XLPE साठी बहुतेक क्रॉस-लिंकिंग प्रक्रिया पेरोक्साइड-आधारित असतात.

पॉलिमरची क्षय प्रक्रिया

कालांतराने, बहुतेक पॉलिमर सततच्या ऱ्हासामुळे हळूहळू ठिसूळ होतात. पॉलिमरच्या आयुष्याचा शेवट हा सामान्यतः तो बिंदू म्हणून परिभाषित केला जातो जिथे ब्रेकच्या वेळी त्यांची लांबी मूळ मूल्याच्या 50% पर्यंत कमी होते. या मर्यादेच्या पलीकडे, केबलचे थोडेसे वाकणे देखील क्रॅकिंग आणि बिघाड होऊ शकते. आंतरराष्ट्रीय मानके बहुतेकदा पॉलीओलेफिनसाठी हा निकष वापरतात, ज्यामध्ये क्रॉस-लिंक्ड पॉलीओलेफिनचा समावेश आहे, सामग्रीच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करण्यासाठी.

केबल लाइफ प्रेडिक्शनसाठी अ‍ॅरेनियस मॉडेल

तापमान आणि केबल आयुर्मान यांच्यातील संबंध सामान्यतः अरहेनियस समीकरण वापरून वर्णन केले जातात. हे गणितीय मॉडेल रासायनिक अभिक्रियेचा दर खालीलप्रमाणे व्यक्त करते:

के = डी ई (-ईए / आरटी)

कुठे:

K: विशिष्ट प्रतिक्रिया दर

ड: स्थिरांक

Ea: सक्रियकरण ऊर्जा

R: बोल्ट्झमन वायू स्थिरांक (८.६१७ x १०-५ eV/K)

T: केल्विनमध्ये परिपूर्ण तापमान (°C मध्ये २७३+ तापमान)

बीजगणितीय पद्धतीने पुनर्रचना केल्यास, समीकरण रेषीय स्वरूपात व्यक्त केले जाऊ शकते: y = mx+b

या समीकरणावरून, ग्राफिकल डेटा वापरून सक्रियकरण ऊर्जा (Ea) मिळवता येते, ज्यामुळे विविध परिस्थितीत केबल आयुष्याचे अचूक अंदाज बांधता येतात.

त्वरीत वृद्धत्व चाचण्या

XLPE-इन्सुलेटेड केबल्सचे आयुष्य निश्चित करण्यासाठी, चाचणी नमुन्यांवर किमान तीन (शक्यतो चार) वेगवेगळ्या तापमानांवर त्वरीत वृद्धत्वाचे प्रयोग केले पाहिजेत. वेळेपासून अपयशापर्यंत आणि तापमानामधील रेषीय संबंध स्थापित करण्यासाठी हे तापमान पुरेसे असले पाहिजे. विशेष म्हणजे, चाचणी डेटाची वैधता सुनिश्चित करण्यासाठी सर्वात कमी एक्सपोजर तापमानाचा परिणाम किमान 5,000 तासांचा सरासरी वेळ-ते-एंड-पॉइंट असावा.

या कठोर दृष्टिकोनाचा वापर करून आणि उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या अँटीऑक्सिडंट्सची निवड करून, XLPE-इन्सुलेटेड केबल्सची ऑपरेशनल विश्वसनीयता आणि टिकाऊपणा लक्षणीयरीत्या वाढवता येतो.