Dc కేబుల్స్ యొక్క మెటీరియల్ మరియు ఇన్సులేషన్ లక్షణాలు: సమర్థవంతమైన మరియు విశ్వసనీయ శక్తి ప్రసారాన్ని ప్రారంభించడం

AC కేబుల్స్‌లో విద్యుత్ క్షేత్ర ఒత్తిడి పంపిణీ ఏకరీతిగా ఉంటుంది మరియు కేబుల్ ఇన్సులేషన్ పదార్థాల దృష్టి విద్యుద్వాహక స్థిరాంకంపై ఉంటుంది, ఇది ఉష్ణోగ్రత ద్వారా ప్రభావితం కాదు. దీనికి విరుద్ధంగా, DC కేబుల్‌లలో ఒత్తిడి పంపిణీ ఇన్సులేషన్ లోపలి పొర వద్ద అత్యధికంగా ఉంటుంది మరియు ఇన్సులేషన్ పదార్థం యొక్క నిరోధకత ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. ఇన్సులేషన్ పదార్థాలు ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత గుణకాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి, అంటే ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, నిరోధకత తగ్గుతుంది.

ఒక కేబుల్ పనిచేస్తున్నప్పుడు, కోర్ నష్టాలు ఉష్ణోగ్రత పెరగడానికి కారణమవుతాయి, ఇది ఇన్సులేషన్ పదార్థం యొక్క నిరోధకతలో మార్పులకు దారితీస్తుంది. దీని ఫలితంగా, ఇన్సులేషన్ పొరలోని విద్యుత్ క్షేత్ర ఒత్తిడి మారడానికి కారణమవుతుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఇన్సులేషన్ యొక్క అదే మందం కోసం, ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది. పంపిణీ చేయబడిన విద్యుత్ కేంద్రాలలో DC ట్రంక్ లైన్ల కోసం, పూడ్చిపెట్టిన కేబుల్‌లతో పోలిస్తే పరిసర ఉష్ణోగ్రతలో హెచ్చుతగ్గుల కారణంగా ఇన్సులేషన్ పదార్థం యొక్క వృద్ధాప్య రేటు గణనీయంగా వేగంగా ఉంటుంది, ఇది గమనించవలసిన కీలకమైన అంశం.

కేబుల్ ఇన్సులేషన్ పొరల ఉత్పత్తి సమయంలో, మలినాలు తప్పనిసరిగా ప్రవేశపెట్టబడతాయి. ఈ మలినాలు సాపేక్షంగా తక్కువ ఇన్సులేషన్ రెసిస్టివిటీని కలిగి ఉంటాయి మరియు ఇన్సులేషన్ పొర యొక్క రేడియల్ దిశలో అసమానంగా పంపిణీ చేయబడతాయి. దీని ఫలితంగా వివిధ ప్రదేశాలలో వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ మారుతూ ఉంటుంది. DC వోల్టేజ్ కింద, ఇన్సులేషన్ పొరలోని విద్యుత్ క్షేత్రం కూడా మారుతూ ఉంటుంది, దీని వలన అత్యల్ప వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ ఉన్న ప్రాంతాలు వేగంగా వృద్ధాప్యం చెందుతాయి మరియు వైఫల్యానికి సంభావ్య బిందువులుగా మారుతాయి.

AC కేబుల్స్ ఈ దృగ్విషయాన్ని ప్రదర్శించవు. సరళంగా చెప్పాలంటే, AC కేబుల్ పదార్థాలపై ఒత్తిడి సమానంగా పంపిణీ చేయబడుతుంది, అయితే DC కేబుల్స్‌లో, ఇన్సులేషన్ ఒత్తిడి ఎల్లప్పుడూ బలహీనమైన పాయింట్ల వద్ద కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. అందువల్ల, AC మరియు DC కేబుల్స్ తయారీ ప్రక్రియలు మరియు ప్రమాణాలను భిన్నంగా నిర్వహించాలి.

క్రాస్-లింక్డ్ పాలిథిలిన్ (XLPE)ఇన్సులేటెడ్ కేబుల్స్ వాటి అద్భుతమైన డైఎలెక్ట్రిక్ మరియు భౌతిక లక్షణాలు, అలాగే వాటి అధిక వ్యయ-పనితీరు నిష్పత్తి కారణంగా AC అప్లికేషన్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అయితే, DC కేబుల్‌లుగా ఉపయోగించినప్పుడు, అవి స్పేస్ ఛార్జ్‌కు సంబంధించిన ముఖ్యమైన సవాలును ఎదుర్కొంటాయి, ఇది ముఖ్యంగా అధిక-వోల్టేజ్ DC కేబుల్‌లలో చాలా కీలకం. పాలిమర్‌లను DC కేబుల్ ఇన్సులేషన్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు, ఇన్సులేషన్ పొరలో పెద్ద సంఖ్యలో స్థానికీకరించిన ట్రాప్‌లు స్పేస్ ఛార్జీల పేరుకుపోవడానికి కారణమవుతాయి. ఇన్సులేషన్ పదార్థాలపై స్పేస్ ఛార్జీల ప్రభావం ప్రధానంగా రెండు అంశాలలో ప్రతిబింబిస్తుంది: విద్యుత్ క్షేత్ర వక్రీకరణ మరియు విద్యుత్ రహిత క్షేత్ర వక్రీకరణ ప్రభావాలు, ఈ రెండూ ఇన్సులేషన్ పదార్థానికి చాలా హానికరం.

మాక్రోస్కోపిక్ పదార్థం యొక్క నిర్మాణాత్మక యూనిట్‌లో విద్యుత్ తటస్థతకు మించిన అదనపు ఛార్జ్‌ను స్పేస్ ఛార్జ్ సూచిస్తుంది. ఘనపదార్థాలలో, ధనాత్మక లేదా ఋణాత్మక స్పేస్ ఛార్జ్‌లు స్థానికీకరించిన శక్తి స్థాయిలకు కట్టుబడి ఉంటాయి, బౌండ్ పోలరాన్‌ల రూపంలో ధ్రువణ ప్రభావాలను అందిస్తాయి. డైఎలెక్ట్రిక్ పదార్థంలో ఉచిత అయాన్లు ఉన్నప్పుడు స్పేస్ ఛార్జ్ ధ్రువణత జరుగుతుంది. అయాన్ కదలిక కారణంగా, ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్ దగ్గర ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద ప్రతికూల అయాన్లు పేరుకుపోతాయి మరియు ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్ దగ్గర ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద సానుకూల అయాన్లు పేరుకుపోతాయి. AC విద్యుత్ క్షేత్రంలో, ధనాత్మక మరియు ఋణాత్మక చార్జీల వలస విద్యుత్ ఫ్రీక్వెన్సీ విద్యుత్ క్షేత్రంలో వేగవంతమైన మార్పులకు అనుగుణంగా ఉండదు, కాబట్టి స్పేస్ ఛార్జ్ ప్రభావాలు జరగవు. అయితే, DC విద్యుత్ క్షేత్రంలో, విద్యుత్ క్షేత్రం నిరోధకత ప్రకారం పంపిణీ చేస్తుంది, ఇది స్థల ఛార్జ్‌ల ఏర్పాటుకు దారితీస్తుంది మరియు విద్యుత్ క్షేత్ర పంపిణీని ప్రభావితం చేస్తుంది. XLPE ఇన్సులేషన్ పెద్ద సంఖ్యలో స్థానికీకరించిన స్థితులను కలిగి ఉంటుంది, ఇది స్పేస్ ఛార్జ్ ప్రభావాలను ముఖ్యంగా తీవ్రంగా చేస్తుంది.

XLPE ఇన్సులేషన్ రసాయనికంగా క్రాస్-లింక్ చేయబడింది, ఇది ఇంటిగ్రేటెడ్ క్రాస్-లింక్డ్ స్ట్రక్చర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. నాన్-పోలార్ పాలిమర్‌గా, కేబుల్‌ను పెద్ద కెపాసిటర్‌తో పోల్చవచ్చు. DC ట్రాన్స్‌మిషన్ ఆగిపోయినప్పుడు, అది కెపాసిటర్‌ను ఛార్జ్ చేయడానికి సమానం. కండక్టర్ కోర్ గ్రౌన్దేడ్ చేయబడినప్పటికీ, ప్రభావవంతమైన డిశ్చార్జ్ జరగదు, స్పేస్ ఛార్జ్‌లుగా కేబుల్‌లో గణనీయమైన మొత్తంలో DC శక్తి నిల్వ చేయబడుతుంది. AC పవర్ కేబుల్‌ల మాదిరిగా కాకుండా, స్పేస్ ఛార్జీలు డైఎలెక్ట్రిక్ నష్టాల ద్వారా వెదజల్లబడతాయి, ఈ ఛార్జీలు కేబుల్‌లోని లోపాల వద్ద పేరుకుపోతాయి.

కాలక్రమేణా, తరచుగా విద్యుత్ అంతరాయాలు లేదా కరెంట్ బలంలో హెచ్చుతగ్గులతో, XLPE ఇన్సులేటెడ్ కేబుల్స్ మరింత ఎక్కువ స్పేస్ ఛార్జీలను కూడబెట్టుకుంటాయి, ఇన్సులేషన్ పొర యొక్క వృద్ధాప్యాన్ని వేగవంతం చేస్తాయి మరియు కేబుల్ యొక్క సేవా జీవితాన్ని తగ్గిస్తాయి.