El paper dels antioxidants en la millora de la vida dels cables aïllats de polietilè (XLPE) reticulats (XLPE)
Polietilè reticulat (XLPE)és un material aïllant primari utilitzat en cables de mitjana i alta tensió. Al llarg de la seva vida operativa, aquests cables tenen diversos reptes, incloent diferents condicions climàtiques, fluctuacions de temperatura, estrès mecànic i interaccions químiques. Aquests factors influeixen col·lectivament en la durabilitat i la longevitat dels cables.
Importància dels antioxidants en els sistemes XLPE
Per garantir una vida útil estesa per a cables aïllats per XLPE, és crucial seleccionar un antioxidant adequat per al sistema de polietilè. Els antioxidants tenen un paper fonamental en la salvaguarda del polietilè contra la degradació oxidativa. Reaccionant ràpidament amb radicals lliures generats dins del material, els antioxidants formen compostos més estables, com els hidroperòxids. Això és particularment vital perquè la majoria de processos de reticulació per a XLPE estan basats en peròxids.
El procés de degradació dels polímers
Amb el pas del temps, la majoria dels polímers es tornen trencadissos a causa de la degradació continuada. El final de la vida dels polímers es defineix normalment com el punt en què la seva allargament a la ruptura disminueix fins al 50% del valor original. Més enllà d’aquest llindar, fins i tot la flexió menor del cable pot comportar un fracàs i un fracàs. Els estàndards internacionals sovint adopten aquest criteri per a les poliolefines, incloses les poliolefines reticulades, per avaluar el rendiment del material.
Model Arrhenius per a la predicció de la vida per cable
La relació entre la temperatura i la vida útil del cable es descriu habitualment mitjançant l’equació d’Arrhenius. Aquest model matemàtic expressa la velocitat d’una reacció química com:
K = d e (-ea/rt)
On:
K: velocitat de reacció específica
D: Constant
EA: Energia d’activació
R: constant de gas Boltzmann (8.617 x 10-5 eV/k)
T: Temperatura absoluta a Kelvin (273+ Temp en ° C)
Reordenat algebraicament, l'equació es pot expressar com a forma lineal: y = mx+b
A partir d’aquesta equació, l’energia d’activació (EA) es pot derivar mitjançant dades gràfiques, permetent prediccions precises de la vida per cable en diverses condicions.
Proves d’envelliment accelerat
Per determinar la vida dels cables aïllats per XLPE, els exemplars de prova han de ser sotmesos a experiments envellits accelerats a un mínim de tres (preferiblement quatre) temperatures diferents. Aquestes temperatures han d’abastar un rang suficient per establir una relació lineal entre el temps a fals i la temperatura. Sobretot, la temperatura d’exposició més baixa hauria de donar lloc a un punt mitjà a final d’almenys 5.000 hores per assegurar la validesa de les dades de la prova.
Amb aquest enfocament rigorós i seleccionant antioxidants d’alt rendiment, es pot millorar significativament la fiabilitat i la longevitat dels cables aïllats XLPE.
Posat: 23-2025 de gener