ಡಿಸಿ ಕೇಬಲ್‌ಗಳ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ನಿರೋಧನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: ದಕ್ಷ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವುದು

AC ಕೇಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಒತ್ತಡ ವಿತರಣೆಯು ಏಕರೂಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೇಬಲ್ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುಗಳ ಗಮನವು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, DC ಕೇಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡ ವಿತರಣೆಯು ನಿರೋಧನದ ಒಳ ಪದರದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುಗಳು ನಕಾರಾತ್ಮಕ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೇಬಲ್ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ, ಕೋರ್ ನಷ್ಟಗಳು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ನಿರೋಧನ ಪದರದೊಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಒತ್ತಡವು ಬದಲಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ನಿರೋಧನದ ಅದೇ ದಪ್ಪಕ್ಕೆ, ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ವಿತರಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿನ DC ಟ್ರಂಕ್ ಲೈನ್‌ಗಳಿಗೆ, ಹೂಳಲಾದ ಕೇಬಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಏರಿಳಿತಗಳಿಂದಾಗಿ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುವಿನ ವಯಸ್ಸಾದ ದರವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಗಮನಿಸಬೇಕಾದ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶವಾಗಿದೆ.

ಕೇಬಲ್ ನಿರೋಧನ ಪದರಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಲ್ಮಶಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ನಿರೋಧನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಿರೋಧನ ಪದರದ ರೇಡಿಯಲ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅಸಮಾನವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಪರಿಮಾಣ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. DC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ನಿರೋಧನ ಪದರದೊಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಹ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಮಾಣದ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ವಯಸ್ಸಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವೈಫಲ್ಯದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಬಿಂದುಗಳಾಗುತ್ತವೆ.

AC ಕೇಬಲ್‌ಗಳು ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, AC ಕೇಬಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡವು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ DC ಕೇಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ನಿರೋಧನ ಒತ್ತಡವು ಯಾವಾಗಲೂ ದುರ್ಬಲ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, AC ಮತ್ತು DC ಕೇಬಲ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು.

ಅಡ್ಡ-ಸಂಯೋಜಿತ ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ (XLPE)ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹಾಗೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅನುಪಾತದಿಂದಾಗಿ ಇನ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಕೇಬಲ್‌ಗಳನ್ನು AC ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, DC ಕೇಬಲ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಿದಾಗ, ಅವು ಸ್ಪೇಸ್ ಚಾರ್ಜ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಗಮನಾರ್ಹ ಸವಾಲನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೈ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ DC ಕೇಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳನ್ನು DC ಕೇಬಲ್ ನಿರೋಧನವಾಗಿ ಬಳಸಿದಾಗ, ಇನ್ಸುಲೇಷನ್ ಪದರದೊಳಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸ್ಥಳೀಯ ಬಲೆಗಳು ಸ್ಪೇಸ್ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ಸಂಗ್ರಹಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಇನ್ಸುಲೇಷನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಸ್ಪೇಸ್ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ಪ್ರಭಾವವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ: ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಲದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ ಪರಿಣಾಮಗಳು, ಇವೆರಡೂ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹಾನಿಕಾರಕ.

ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಎಂದರೆ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ವಸ್ತುವಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕದೊಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥತೆಯನ್ನು ಮೀರಿದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಚಾರ್ಜ್. ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, ಧನಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ಋಣಾತ್ಮಕ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳು ಸ್ಥಳೀಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಬೌಂಡ್ ಪೋಲರಾನ್‌ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತ ಅಯಾನುಗಳು ಇರುವಾಗ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅಯಾನು ಚಲನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಬಳಿಯ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಯಾನುಗಳು ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಬಳಿಯ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಅಯಾನುಗಳು ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. AC ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ವಲಸೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಆವರ್ತನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ತ್ವರಿತ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, DC ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಿತರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿತರಣೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. XLPE ನಿರೋಧನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸ್ಥಳೀಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ತೀವ್ರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

XLPE ನಿರೋಧನವು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಅಡ್ಡ-ಸಂಯೋಜಿತವಾಗಿದ್ದು, ಸಂಯೋಜಿತ ಅಡ್ಡ-ಸಂಯೋಜಿತ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿ, ಕೇಬಲ್ ಅನ್ನು ಸ್ವತಃ ದೊಡ್ಡ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು. DC ಪ್ರಸರಣ ನಿಂತಾಗ, ಅದು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವುದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ನೆಲಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಕೇಬಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಶುಲ್ಕಗಳಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುವ DC ಶಕ್ತಿಯ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಬಿಡುತ್ತದೆ. AC ವಿದ್ಯುತ್ ಕೇಬಲ್‌ಗಳಂತಲ್ಲದೆ, ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ನಷ್ಟಗಳ ಮೂಲಕ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಶುಲ್ಕಗಳು ಕರಗುತ್ತವೆ, ಈ ಶುಲ್ಕಗಳು ಕೇಬಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ದೋಷಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ, ಆಗಾಗ್ಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಡಚಣೆಗಳು ಅಥವಾ ಪ್ರಸ್ತುತ ಬಲದಲ್ಲಿನ ಏರಿಳಿತಗಳೊಂದಿಗೆ, XLPE ಇನ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಕೇಬಲ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಳಾವಕಾಶಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ, ಇನ್ಸುಲೇಷನ್ ಪದರದ ವಯಸ್ಸಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕೇಬಲ್‌ನ ಸೇವಾ ಜೀವನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ.