پیری عایق کابل برق

① پیری دندریتیک الکتریکی

لایه عایق کابل برق XLPE تحت تأثیر فرکانس برق، صاعقه و اضافه ولتاژ سوئیچینگ، به دلیل عیوب خود عایق مانند ناخالصی ها، قطرات آب، حباب ها و غیره، میدان الکتریکی محلی را متمرکز می کند، ناخالصی ها، قطرات آب، حباب‌ها و غیره در اثر میدان الکتریکی از هم جدا می‌شوند و الکترون‌های آزاد و یون‌های مثبت تولید می‌کنند و الکترون‌های آزاد تحت تأثیر میدان الکتریکی به برخورد با سایر ذرات خنثی ادامه می‌دهند، زمانی که میدان الکتریکی به اندازه کافی بزرگ باشد. الکترون‌های آزاد شتاب می‌گیرند و انرژی به انرژی آزاد ذره خنثی می‌رسد که با آن برخورد می‌کنند، تفکیک برخورد رخ می‌دهد و الکترون‌های آزاد جدید و یون‌های مثبت تولید می‌شوند. این باعث افزایش تعداد الکترون‌های آزاد می‌شود و الکترون‌های آزاد تولید شده توسط تفکیک برخورد در برخورد شرکت می‌کنند و تفکیک برخورد جدید را تشکیل می‌دهند. پس از برخوردهای زیاد، تعداد زیادی الکترون و یون مثبت تولید خواهد شد. از یک طرف، تعداد الکترون ها در حال افزایش است، از طرف دیگر، منطقه آزاد به سمت بیرون توسعه می یابد. به دلیل تصادفی بودن حرکت الکترون آزاد، مسیر توسعه تخلیه آزاد تصادفی است، نه اینکه به طور یکنواخت در هر جهت توسعه یابد. مدل فیزیکی کانال تخلیه یا رد تخلیه همانطور که در شکل 1.2 نشان داده شده است. وقوع طولانی‌مدت چنین تخلیه‌ای باعث می‌شود جریان کمی در عایق عبور کند و در لایه عایق گرما ایجاد کند و در نتیجه باعث پیری عایق کابل، یعنی پیری دندریفورم شود.

② پیری درخت آب

با توجه به محدودیت محیط ساخت و ساز و تکنولوژی ساخت پایین، سر کابل در طول فرآیند تولید با رطوبت باقی می ماند: در حین کار نیز به دلیل رطوبت محیط، یعنی کابل، تحت تأثیر رطوبت قرار می گیرد. حاوی رطوبت داخل آب در لایه عایق کابل به صورت قطرات آب یا انحلال وجود دارد. هنگامی که آب به صورت قطرات آب در محیط وجود داشته باشد، زیرا آب عایق خوبی نیست و رسانایی خاصی دارد، ولتاژ مشترک قطرات آب بسیار کم است که باعث افزایش قدرت میدان الکتریکی متحمل شده توسط عایق می شود. متوسط، منجر به تخلیه دی الکتریک می شود، و تخلیه طولانی مدت محیط، پیری را تشکیل می دهد. درختان آب را می توان به سه نوع تقسیم کرد: درختان آب داخلی تولید شده از لایه نیمه هادی داخلی هادی، درختان آب خارجی که از لایه نیمه هادی بیرونی عایق تولید می شوند و درختان آبی به شکل گره پروانه ای که از شکاف ایجاد می شوند. در لایه عایق به طور خاص، درخت رسانای داخلی آب تولید شده از لایه نیمه رسانای داخلی، مقاومت عایق کابل را تا حد زیادی کاهش می دهد.

③ پیری شیمیایی

پیری شیمیایی ناشی از محیط کار کابل برق است، مانند انبساط غلاف پلی اتیلن ناشی از قرار دادن کابل در زیر زمین حاوی مواد شیمیایی نفتی، که یکی از آنها پیری ولکانیزاسیون نامیده می شود که بیشترین تاثیر را بر روی عایق کابل دارد، زیرا سولفید (سولفید هیدروژن و غیره) از طریق غلاف و لایه عایق و هادی مسی کابل واکنش شیمیایی ایجاد می کند تا سولفید مس، اکسید مس و سایر مواد تولید شود، این مواد به شکل دندریتیک از سمت راهنمای داخلی به سمت غلاف ایجاد می شوند. در لایه عایق، درست مانند درختان آب. این پیری در مجموع به عنوان درختان شیمیایی شناخته می شود. انواع روغن ها و مواد شیمیایی باعث درجات متفاوتی از پیری عایق کابل می شوند، اما همه آنها باعث انبساط اجزای مختلف کابل، کاهش خواص فیزیکی و خواص الکتریکی می شوند.