ניסיונות ומאמצים רבים נעשו לשפר את מאפייני הציוד החשמלי, המאפיינים הפיזיים המכניים והמאפיינים התרמיים של חומרי בידוד, והתקבלו תוצאות מסוימות, המראות סיכוי טוב מאוד ליישום.
1. פוליאתילן
חומר בידוד כבל ידידותי לסביבה
לחומר בידוד פוליאתילן יש מאפייני ציוד חשמלי מעולה, עמידות הארקה גבוהה, חוזק חשמלי ודחיסה גבוה ואובדן דיאלקטרי נמוך, אך טמפרטורת הריכוך הנמוכה יותר הופכת אותו לא מתאים לעבודה בטמפרטורות גבוהות. יחד עם זאת, יש לו חוזק מכני ירוד. בעיות חיים גבוהות וקצרות. כחומר בידוד כבל DC ידידותי לסביבה, המחקר המדעי העיקרי של פוליאתילן הוא כיצד לשפר את המאפיינים השונים של פוליאתילן בטמפרטורת עבודה רגילה וטמפרטורה גבוהה מבלי להשתמש בצלב כימי.
2. גומי אתילן פרופילן
גומי אתילן-פרופילן הוא חומר בידוד גומי סינטטי המבוסס על מונומרים אתילן ופרופילן. בגלל עמידותו הקורוזיה המעולה, עמידות ההזדקנות ותכונות הבידוד לציוד חשמלי, הוא נמצא בשימוש נרחב בשרוולי בידוד וחומרי בידוד כבלים. לחומרי גלם מפוליפרופילן יש נקודת התכה גבוהה ותכונות בידוד מצוינות לציוד חשמלי. עם זאת, שבירות הפוליפרופילן בטמפרטורת החדר מקשה על שימוש בחומרי בידוד כבלים.
3. פוליפרופילן
פוליפרופילן (פוליאתילן, PP) הוא חומר פוטנציאלי נוסף לבידוד כבל DC בעל מתח גבוה. על פי מבנה השרשרת המולקולרית שלו, ניתן לחלק אותו לפוליפרופילן איזוטקטי (iPP) ופוליפרופילן סינדיוטקטי (פוליפרופילן סינדיוטקטי, sPP). ) ופוליפרופילן אטקטי (aPP). לפוליפרופילן תכונות בידוד איכותיות ועמידות בפני קורוזיה. נקודת ההיתוך של פוליפרופילן איזוטקטי היא מעל 160 ℃, וטמפרטורת היישום לטווח ארוך היא 100-120 ℃. החיסרון העיקרי של פוליפרופילן הוא עמידותו נמוכה בטמפרטורה נמוכה ושבר שביר בטמפרטורה נמוכה במיוחד.
מבחינת המאפיינים של חומרי בידוד, נקודת ההיתוך של פוליפרופילן יכולה להגיע מעל 160 מעלות צלזיוס, וטמפרטורת ההפעלה לטווח ארוך יכולה להגיע ל-100-120 מעלות צלזיוס. בהשוואה ל- XLPE, טמפרטורת ההפעלה ארוכת הטווח שלה יכולה להיות מוגברת ל 90 מעלות צלזיוס או אפילו 100 מעלות צלזיוס. קדם את הגדלה נוספת של נפח ההובלה של כבל ה- DC. יחד עם זאת, לפוליפרופילן יש חוזק שדה פירוק גבוה יותר והתנגדות נפח, מה שיכול להגביר את מתח ההפעלה של כבלי DC ולהפחית את הפסדי השידור וההפצה.
תחת אותו מתח, ניתן להפוך את שכבת הבידוד לדקה יותר, מה שמועיל להתמודד עם הבעיה של טמפרטורת פיזור החום לא אחידה של שכבת בידוד הכבלים. מכיוון שלפוליפרופילן יש חוזק מכני גבוה, הוא אינו צריך להיות מקושר כימית ויכול למנוע את תהליך ההתפוגות המקביל, מה שיכול לפשט מאוד את תהליך הייצור של הכבל ולהקטין את מחזור הייצור, תוך שמירה על התכונות התרמופלסטיות.
