AC કેબલ્સમાં ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેસ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન એકસમાન હોય છે, અને કેબલ ઇન્સ્યુલેશન મટિરિયલ્સનું ધ્યાન ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ પર હોય છે, જે તાપમાનથી પ્રભાવિત થતું નથી. તેનાથી વિપરીત, DC કેબલ્સમાં સ્ટ્રેસ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન ઇન્સ્યુલેશનના આંતરિક સ્તર પર સૌથી વધુ હોય છે અને ઇન્સ્યુલેશન મટિરિયલની રેઝિસ્ટિવિટીથી પ્રભાવિત થાય છે. ઇન્સ્યુલેશન મટિરિયલ્સ નકારાત્મક તાપમાન ગુણાંક દર્શાવે છે, જેનો અર્થ એ થાય કે જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, રેઝિસ્ટિવિટી ઘટે છે.
જ્યારે કેબલ કાર્યરત હોય છે, ત્યારે કોર લોસ તાપમાનમાં વધારો કરે છે, જેના કારણે ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીની પ્રતિકારકતામાં ફેરફાર થાય છે. આના પરિણામે, ઇન્સ્યુલેશન સ્તરની અંદર ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેસ બદલાય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઇન્સ્યુલેશનની સમાન જાડાઈ માટે, તાપમાન વધતાં બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ ઘટે છે. વિતરિત પાવર સ્ટેશનોમાં ડીસી ટ્રંક લાઇન માટે, દફનાવવામાં આવેલા કેબલ્સની તુલનામાં આસપાસના તાપમાનમાં વધઘટને કારણે ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીનો વૃદ્ધત્વ દર નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી હોય છે, જે એક મહત્વપૂર્ણ મુદ્દો છે જે નોંધનીય છે.
કેબલ ઇન્સ્યુલેશન સ્તરોના ઉત્પાદન દરમિયાન, અશુદ્ધિઓ અનિવાર્યપણે દાખલ થાય છે. આ અશુદ્ધિઓમાં પ્રમાણમાં ઓછી ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકારકતા હોય છે અને ઇન્સ્યુલેશન સ્તરની રેડિયલ દિશામાં અસમાન રીતે વિતરિત થાય છે. આના પરિણામે વિવિધ સ્થળોએ વોલ્યુમ પ્રતિકારકતામાં ફેરફાર થાય છે. ડીસી વોલ્ટેજ હેઠળ, ઇન્સ્યુલેશન સ્તરની અંદરનું ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર પણ બદલાશે, જેના કારણે સૌથી ઓછી વોલ્યુમ પ્રતિકારકતા ધરાવતા વિસ્તારો ઝડપથી વૃદ્ધ થાય છે અને નિષ્ફળતાના સંભવિત બિંદુઓ બની જાય છે.
એસી કેબલ્સમાં આ ઘટના જોવા મળતી નથી. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, એસી કેબલ મટિરિયલ્સ પરનો તણાવ સમાન રીતે વિતરિત થાય છે, જ્યારે ડીસી કેબલ્સમાં, ઇન્સ્યુલેશન તણાવ હંમેશા સૌથી નબળા બિંદુઓ પર કેન્દ્રિત હોય છે. તેથી, એસી અને ડીસી કેબલ માટે ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ અને ધોરણો અલગ રીતે સંચાલિત થવા જોઈએ.
ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન (XLPE)ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલનો ઉપયોગ એસી એપ્લિકેશન્સમાં તેમના ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક અને ભૌતિક ગુણધર્મો તેમજ તેમના ઉચ્ચ ખર્ચ-પ્રદર્શન ગુણોત્તરને કારણે વ્યાપકપણે થાય છે. જો કે, જ્યારે ડીસી કેબલ તરીકે ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે તેઓ સ્પેસ ચાર્જ સંબંધિત નોંધપાત્ર પડકારનો સામનો કરે છે, જે ખાસ કરીને હાઇ-વોલ્ટેજ ડીસી કેબલ્સમાં મહત્વપૂર્ણ છે. જ્યારે ડીસી કેબલ ઇન્સ્યુલેશન તરીકે પોલિમરનો ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે ઇન્સ્યુલેશન સ્તરની અંદર મોટી સંખ્યામાં સ્થાનિક ટ્રેપ્સ સ્પેસ ચાર્જના સંચયનું કારણ બને છે. ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી પર સ્પેસ ચાર્જની અસર મુખ્યત્વે બે પાસાઓમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે: ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ ડિસ્ટોર્શન અને નોન-ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ ડિસ્ટોર્શન ઇફેક્ટ્સ, જે બંને ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી માટે ખૂબ જ હાનિકારક છે.
અવકાશ ચાર્જ મેક્રોસ્કોપિક સામગ્રીના માળખાકીય એકમમાં વિદ્યુત તટસ્થતા ઉપરાંતના વધારાના ચાર્જનો ઉલ્લેખ કરે છે. ઘન પદાર્થોમાં, હકારાત્મક અથવા નકારાત્મક અવકાશ ચાર્જ સ્થાનિક ઉર્જા સ્તરો સાથે બંધાયેલા હોય છે, જે બાઉન્ડ પોલરોનના સ્વરૂપમાં ધ્રુવીકરણ અસરો પ્રદાન કરે છે. અવકાશ ચાર્જ ધ્રુવીકરણ ત્યારે થાય છે જ્યારે ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીમાં મુક્ત આયનો હાજર હોય છે. આયનોની ગતિને કારણે, નકારાત્મક આયનો હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની નજીકના ઇન્ટરફેસ પર એકઠા થાય છે, અને હકારાત્મક આયનો નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની નજીકના ઇન્ટરફેસ પર એકઠા થાય છે. AC ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં, હકારાત્મક અને નકારાત્મક ચાર્જનું સ્થળાંતર પાવર ફ્રીક્વન્સી ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં ઝડપી ફેરફારો સાથે ચાલુ રાખી શકતું નથી, તેથી અવકાશ ચાર્જ અસરો થતી નથી. જોકે, DC ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર પ્રતિકારકતા અનુસાર વિતરિત થાય છે, જે અવકાશ ચાર્જની રચના તરફ દોરી જાય છે અને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર વિતરણને અસર કરે છે. XLPE ઇન્સ્યુલેશનમાં મોટી સંખ્યામાં સ્થાનિક સ્થિતિઓ હોય છે, જે અવકાશ ચાર્જ અસરોને ખાસ કરીને ગંભીર બનાવે છે.
XLPE ઇન્સ્યુલેશન રાસાયણિક રીતે ક્રોસ-લિંક્ડ છે, જે એક સંકલિત ક્રોસ-લિંક્ડ માળખું બનાવે છે. બિન-ધ્રુવીય પોલિમર તરીકે, કેબલને મોટા કેપેસિટર સાથે સરખાવી શકાય છે. જ્યારે DC ટ્રાન્સમિશન બંધ થાય છે, ત્યારે તે કેપેસિટર ચાર્જ કરવા સમાન છે. કંડક્ટર કોર ગ્રાઉન્ડેડ હોવા છતાં, અસરકારક ડિસ્ચાર્જ થતો નથી, જેના કારણે કેબલમાં સ્પેસ ચાર્જ તરીકે નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં DC ઊર્જા સંગ્રહિત થાય છે. AC પાવર કેબલથી વિપરીત, જ્યાં સ્પેસ ચાર્જ ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન દ્વારા વિખેરાઈ જાય છે, આ ચાર્જ કેબલમાં ખામીઓ પર એકઠા થાય છે.
સમય જતાં, વારંવાર પાવર વિક્ષેપો અથવા વર્તમાન તાકાતમાં વધઘટ સાથે, XLPE ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ્સ વધુને વધુ સ્પેસ ચાર્જ એકઠા કરે છે, જે ઇન્સ્યુલેશન સ્તરના વૃદ્ધત્વને વેગ આપે છે અને કેબલની સર્વિસ લાઇફ ઘટાડે છે.
પોસ્ટ સમય: માર્ચ-૧૦-૨૦૨૫