कोल्ड-श्रिंक केबल एक्सेसरीज़ में इलेक्ट्रिक फील्ड और स्ट्रेस कंट्रोल

कोल्ड श्रिंक केबल एक्सेसरीज़ में इलेक्ट्रिकल स्ट्रेस कंट्रोल का मतलब इलेक्ट्रिक फील्ड डिस्ट्रीब्यूशन और इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेंथ को कंट्रोल करना है।
इसमें यह सुनिश्चित करने के लिए उचित उपाय करना शामिल है कि इलेक्ट्रिक फील्ड डिस्ट्रीब्यूशन और इलेक्ट्रिक फील्ड लाइनें और इक्विपोटेंशियल लाइनें सबसे अच्छी स्थिति में हों, जिससे कुल विश्वसनीयता और सर्विस लाइफ में सुधार हो। केबल शील्ड ब्रेक और एंड इंसुलेशन ब्रेक पर इलेक्ट्रिक फील्ड के डिस्टॉर्शन के कारण, असमान और अव्यवस्थित इलेक्ट्रिक फील्ड एक साथ एक्सियल और रेडियल दोनों डिस्ट्रीब्यूशन में मौजूद होता है, जिसमें 50% से 60% रेडियल शील्ड ब्रेक पर डिस्ट्रीब्यूट होता है। असमान इलेक्ट्रिक फील्ड के प्रभाव को खत्म करने के लिए, इलेक्ट्रिकल स्ट्रेस कंट्रोल ज़रूरी है। इलेक्ट्रिकल स्ट्रेस कंट्रोल के बिना, टर्मिनल की लाइफ शील्डिंग लेयर के सिरे पर इलेक्ट्रिकल स्ट्रेस और मुख्य डाइइलेक्ट्रिक के डिस्चार्ज रेजिस्टेंस पर निर्भर करती है, और इसकी लाइफ आमतौर पर एक साल से ज़्यादा नहीं होती है। केबल इंसुलेशन शील्डिंग लेयर के कटे हुए सिरे पर इलेक्ट्रिकल स्ट्रेस डिस्ट्रीब्यूशन को बेहतर बनाने के लिए, आमतौर पर निम्नलिखित तरीकों का इस्तेमाल किया जाता है: (1) ज्योमेट्रिक शेप मेथड – इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेस कंसंट्रेशन को कम करने के लिए स्ट्रेस कोन का इस्तेमाल करना (यानी, कर्वेचर की रेडियस बढ़ाना); (2) कॉम्प्रिहेंसिव कंट्रोल मेथड – इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेस कंसंट्रेशन को कम करने के लिए कैपेसिटिव कोन का इस्तेमाल करना; (3) पैरामीटर कंट्रोल मेथड – ① इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेस कंसंट्रेशन को कम करने के लिए हाई डाइइलेक्ट्रिक कांस्टेंट मटीरियल और रेजिस्टिव मटीरियल का इस्तेमाल करना; ② इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेस कंसंट्रेशन को कम करने के लिए नॉन-लीनियर रेजिस्टिव मटीरियल का इस्तेमाल करना। कोल्ड-श्रिंकेबल केबल एक्सेसरीज़ का स्ट्रेस कंट्रोल आमतौर पर पैरामीट्रिक या ज्योमेट्रिक शेप तरीकों का इस्तेमाल करता है, लेकिन पैरामीट्रिक तरीके में सिलिकॉन रबर में बड़ी मात्रा में हाई-डाइइलेक्ट्रिक मटीरियल मिलाना पड़ता है, जिससे मैकेनिकल स्ट्रेंथ कम हो जाती है और एक्सपेंशन के दौरान इसमें क्रैकिंग या डीलेमिनेशन होने की संभावना बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप क्वालिटी अस्थिर हो जाती है। वर्तमान में, ज्योमेट्रिक शेप मेथड ज़्यादा इस्तेमाल किया जाता है।
लिक्विड सेमीकंडक्टिंग सिलिकॉन रबर का कंडक्टिव मैकेनिज्म कंडक्टर और इंसुलेटर से अलग होता है। यह पॉलीमर के ज़रिए एक कार्बन ब्लैक एग्रीगेट से दूसरे में इलेक्ट्रॉनों के कूदने से बनता है। क्रॉस-लिंक्ड केबलों की कुल संरचना में एक कंडक्टर शील्ड (आंतरिक सेमीकंडक्टिंग लेयर) और एक इंसुलेशन शील्ड (बाहरी सेमीकंडक्टिंग लेयर) शामिल होती है। इसलिए, कोल्ड-श्रिंकेबल केबल एक्सेसरीज़ के लिए सेमीकंडक्टिंग सिलिकॉन रबर की ज़रूरत होती है। सेमीकंडक्टिंग शील्ड की रेजिस्टविटी सीमाओं के सैद्धांतिक आधार पर, सेमीकंडक्टिंग शील्ड लेयर में डिस्ट्रीब्यूटेड वोल्टेज इंसुलेशन लेयर वोल्टेज का एक-हज़ारवां हिस्सा होता है, जो काफी सुरक्षित है और इंसुलेशन ब्रेकडाउन का कारण नहीं बनेगा। इसलिए, केबल के सुरक्षित ऑपरेशन को पक्का करने के लिए, सेमीकंडक्टिंग लेयर की रेजिस्टविटी आम तौर पर p ≤ 10 Ω·cm होनी चाहिए [7]। हालांकि, कोल्ड-श्रिंकेबल केबल एक्सेसरीज़ की सेमीकंडक्टिंग शील्ड लेयर केबल बॉडी पर फैलने के बाद 20%–30% तक सिकुड़ती है। इस 20%–30% फैलाव (खिंचाव) के कारण, सेमीकंडक्टिंग शील्ड में कार्बन पार्टिकल्स के बीच की दूरी बढ़ जाती है, जिससे लाज़मी तौर पर सेमीकंडक्टिंग शील्ड की वॉल्यूम रेजिस्टविटी बढ़ जाती है। इसलिए, स्टैंडर्ड ज़रूरतों को पूरा करने के लिए pv ≤ 10 Ω·cm की रेजिस्टविटी चुननी चाहिए।