एसी केबलहरूमा विद्युतीय क्षेत्र तनाव वितरण एकरूप हुन्छ, र केबल इन्सुलेशन सामग्रीहरूको फोकस डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांकमा हुन्छ, जुन तापक्रमबाट प्रभावित हुँदैन। यसको विपरित, DC केबलहरूमा तनाव वितरण इन्सुलेशनको भित्री तहमा सबैभन्दा बढी हुन्छ र इन्सुलेशन सामग्रीको प्रतिरोधात्मकताबाट प्रभावित हुन्छ। इन्सुलेशन सामग्रीहरूले नकारात्मक तापक्रम गुणांक प्रदर्शन गर्छन्, जसको अर्थ तापक्रम बढ्दै जाँदा प्रतिरोधात्मकता घट्छ।
जब केबल सञ्चालनमा हुन्छ, कोर हानिले तापक्रम बढ्छ, जसले गर्दा इन्सुलेशन सामग्रीको प्रतिरोधात्मकतामा परिवर्तन आउँछ। यसले गर्दा, इन्सुलेशन तह भित्रको विद्युतीय क्षेत्रको तनाव फरक हुन्छ। अर्को शब्दमा, इन्सुलेशनको समान मोटाईको लागि, तापक्रम बढ्दै जाँदा ब्रेकडाउन भोल्टेज घट्छ। वितरित पावर स्टेशनहरूमा DC ट्रंक लाइनहरूको लागि, गाडिएका केबलहरूको तुलनामा परिवेशको तापक्रममा उतारचढावका कारण इन्सुलेशन सामग्रीको बुढ्यौली दर उल्लेखनीय रूपमा छिटो हुन्छ, जुन ध्यान दिनुपर्ने एउटा महत्त्वपूर्ण बुँदा हो।
केबल इन्सुलेशन तहहरूको उत्पादनको क्रममा, अशुद्धताहरू अनिवार्य रूपमा प्रस्तुत गरिन्छ। यी अशुद्धताहरूमा तुलनात्मक रूपमा कम इन्सुलेशन प्रतिरोधात्मकता हुन्छ र इन्सुलेशन तहको रेडियल दिशामा असमान रूपमा वितरित हुन्छन्। यसले विभिन्न स्थानहरूमा फरक-फरक भोल्युम प्रतिरोधात्मकता निम्त्याउँछ। DC भोल्टेज अन्तर्गत, इन्सुलेशन तह भित्रको विद्युतीय क्षेत्र पनि फरक-फरक हुनेछ, जसले गर्दा सबैभन्दा कम भोल्युम प्रतिरोधात्मकता भएका क्षेत्रहरू छिटो बुढो हुन्छन् र विफलताको सम्भावित बिन्दुहरू बन्छन्।
एसी केबलहरूले यो घटना प्रदर्शन गर्दैनन्। सरल शब्दहरूमा, एसी केबल सामग्रीहरूमा तनाव समान रूपमा वितरित हुन्छ, जबकि डीसी केबलहरूमा, इन्सुलेशन तनाव सधैं कमजोर बिन्दुहरूमा केन्द्रित हुन्छ। त्यसकारण, एसी र डीसी केबलहरूको लागि निर्माण प्रक्रिया र मापदण्डहरू फरक तरिकाले व्यवस्थापन गर्नुपर्छ।
क्रस-लिङ्क गरिएको पोलिथिलीन (XLPE)इन्सुलेटेड केबलहरू उत्कृष्ट डाइइलेक्ट्रिक र भौतिक गुणहरू, साथै तिनीहरूको उच्च लागत-प्रदर्शन अनुपातको कारणले एसी अनुप्रयोगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, DC केबलहरूको रूपमा प्रयोग गर्दा, तिनीहरूले स्पेस चार्जसँग सम्बन्धित महत्त्वपूर्ण चुनौतीको सामना गर्छन्, जुन उच्च-भोल्टेज DC केबलहरूमा विशेष गरी महत्त्वपूर्ण हुन्छ। जब पोलिमरहरू DC केबल इन्सुलेशनको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, इन्सुलेशन तह भित्र ठूलो संख्यामा स्थानीयकृत पासोहरूले स्पेस चार्जहरू जम्मा गर्दछ। इन्सुलेशन सामग्रीहरूमा स्पेस चार्जहरूको प्रभाव मुख्यतया दुई पक्षहरूमा प्रतिबिम्बित हुन्छ: विद्युतीय क्षेत्र विकृति र गैर-विद्युतीय क्षेत्र विकृति प्रभावहरू, जुन दुवै इन्सुलेशन सामग्रीको लागि अत्यधिक हानिकारक छन्।
स्पेस चार्जले म्याक्रोस्कोपिक सामग्रीको संरचनात्मक एकाइ भित्र विद्युतीय तटस्थताभन्दा बाहिरको अतिरिक्त चार्जलाई जनाउँछ। ठोस पदार्थहरूमा, सकारात्मक वा नकारात्मक स्पेस चार्जहरू स्थानीयकृत ऊर्जा स्तरहरूमा बाँधिएका हुन्छन्, जसले बाउन्ड पोलारोनको रूपमा ध्रुवीकरण प्रभावहरू प्रदान गर्दछ। स्पेस चार्ज ध्रुवीकरण तब हुन्छ जब डाइइलेक्ट्रिक सामग्रीमा मुक्त आयनहरू उपस्थित हुन्छन्। आयन आन्दोलनको कारण, नकारात्मक आयनहरू सकारात्मक इलेक्ट्रोडको नजिक इन्टरफेसमा जम्मा हुन्छन्, र सकारात्मक आयनहरू नकारात्मक इलेक्ट्रोडको नजिक इन्टरफेसमा जम्मा हुन्छन्। AC विद्युत क्षेत्रमा, सकारात्मक र नकारात्मक चार्जहरूको स्थानान्तरण पावर फ्रिक्वेन्सी विद्युत क्षेत्रमा द्रुत परिवर्तनहरूसँग रहन सक्दैन, त्यसैले स्पेस चार्ज प्रभावहरू हुँदैनन्। तथापि, DC विद्युत क्षेत्रमा, विद्युत क्षेत्र प्रतिरोधात्मकता अनुसार वितरण हुन्छ, जसले गर्दा स्पेस चार्जहरूको गठन हुन्छ र विद्युतीय क्षेत्र वितरणलाई असर गर्छ। XLPE इन्सुलेशनमा ठूलो संख्यामा स्थानीयकृत अवस्थाहरू हुन्छन्, जसले स्पेस चार्ज प्रभावहरूलाई विशेष गरी गम्भीर बनाउँछ।
XLPE इन्सुलेशन रासायनिक रूपमा क्रस-लिङ्क गरिएको छ, जसले एकीकृत क्रस-लिङ्क गरिएको संरचना बनाउँछ। गैर-ध्रुवीय पोलिमरको रूपमा, केबललाई ठूलो क्यापेसिटरसँग तुलना गर्न सकिन्छ। जब DC प्रसारण बन्द हुन्छ, यो क्यापेसिटर चार्ज गर्नु बराबर हुन्छ। यद्यपि कन्डक्टर कोर ग्राउन्ड गरिएको छ, प्रभावकारी डिस्चार्ज हुँदैन, जसले गर्दा केबलमा स्पेस चार्जको रूपमा भण्डारण गरिएको DC ऊर्जाको महत्त्वपूर्ण मात्रा छोडिन्छ। AC पावर केबलहरू भन्दा फरक, जहाँ स्पेस चार्जहरू डाइइलेक्ट्रिक हानिहरू मार्फत फैलिन्छन्, यी चार्जहरू केबलमा दोषहरूमा जम्मा हुन्छन्।
समयसँगै, बारम्बार बिजुली अवरोध वा वर्तमान शक्तिमा उतारचढावको साथ, XLPE इन्सुलेटेड केबलहरूले अधिक र अधिक स्पेस चार्जहरू जम्मा गर्छन्, जसले इन्सुलेशन तहको बुढ्यौलीलाई तीव्र बनाउँछ र केबलको सेवा जीवन घटाउँछ।
पोस्ट समय: मार्च-१०-२०२५