وفقا للدراسة, ترجع الحوادث الأكثر شيوعًا التي تسببها الكابلات إلى تقادم أو تلف غطاء العزل. يمكن أن يؤدي فشل عزل الكابلات بسهولة إلى انقطاع التيار الكهربائي وتسرب الكهرباء.. ويؤدي إلى خسائر اقتصادية فادحة ويخلق خطرا أمنيا. ثم, هل من الممكن أن يقوم الغلاف الخارجي للكابل بإصلاح نفسه مثل جلد الإنسان؟?
في الوقت الحاضر, هناك ثلاث طرق رئيسية لإصلاح عوازل الكابلات: إصلاح إعادة ملء السوائل, إصلاح اللحام الحراري وإصلاح أنبوب الانكماش الحراري. إن استخدام تقنيات الإصلاح الحالية لإصلاح عزل الكابلات ليس فعالاً بدرجة كافية. ويعتمد أيضًا على تقنية تحديد موقع الخطأ, والتي قد يكون من الصعب تحقيقها في الممارسة العملية.
في هذا السياق, أصبح تطوير مواد عازلة جديدة للكابلات ذاتية الشفاء موضوعًا ساخنًا.
خصائص عزل الكابلات
الأنواع الرئيسية لعزل الكابلات الكهربائية هي كلوريد البوليفينيل (PVC), البولي ايثيلين (PE), مادة البولي بروبيلين (ص) والبولي ايثيلين المتقاطع (XLPE). الميزة المشتركة لهذه المواد هي أنها تتمتع بخصائص عازلة وميكانيكية ممتازة.. لكن, والعيب المشترك بينها هو أن أياً منها لا يتمتع بالذكاء مثل المواد البوليمرية التقليدية..
حتى الأضرار الصغيرة الناجمة عن الشيخوخة يمكن أن تؤدي إلى تدهور أداء المادة.. ومع مرور الوقت, تزداد الأضرار الصغيرة وينتهي الأمر بالتسبب في خسارة كاملة للخصائص الميكانيكية أو العازلة.
تقنية الإصلاح الذاتي للكابلات المعزولة
تقنية الشفاء الذاتي هي نوع جديد من التكنولوجيا التي تسمح للأشياء بإصلاح نفسها عند تعرضها للتلف.. يتماشى تطوير المواد المركبة القائمة على البوليمر ذاتية الشفاء مع الاتجاه نحو المركبات متعددة الوظائف. تسمح هذه المواد المركبة ذاتية الشفاء بإصلاح الشقوق الموجودة في المادة في الوقت المناسب, الحفاظ على فوائدها وإطالة عمرها الإنتاجي. كما أن له تأثير إيجابي على توسيع مجال تطبيق المادة..
تتضمن تقنيات الإصلاح الذاتي الحالية طرق الإصلاح التصالحية وغير التصالحية..
الإصلاح الذاتي مع وكلاء التصالحية
يتم تحقيق وظيفة الشفاء الذاتي للمواد المركبة القائمة على البوليمر, على سبيل المثال, تضمين كبسولات دقيقة أو ألياف مملوءة بعوامل الإصلاح في المادة المركبة.
سوف تتمزق الكبسولات الدقيقة المدفونة أو الألياف الأساسية السائلة استجابةً لضغوط التشقق التي تطلق عوامل الإصلاح. سوف تتبلمر عند ملامستها للمحفز المضمن مسبقًا وتسد الصدع. وهذا يسمح بإصلاح الكسر ويحافظ على الخصائص الأصلية للكابل العازل..
وتتمثل ميزة هذه الطريقة في أنها تسمح بإجراء إصلاح مستقل ومحدد لكل موقع.. عيبه هو صعوبة تحضيره ولا يمكن إصلاحه إلا في تمريرة واحدة.. استقرار, ليس من السهل التحكم في حساسية وتجانس الكبسولات الدقيقة.
إصلاح ذاتي بدون عوامل ترميمية
يتم تحقيق الشفاء الذاتي لعزل الكابلات بدون عوامل إصلاح بشكل أساسي من خلال الروابط الكيميائية الديناميكية (على سبيل المثال, الروابط التساهمية عكسها حراريا) أو القوى فوق الجزيئية.
يسمح الشفاء الذاتي من خلال الترابط الكيميائي الديناميكي لسطح القطع التالف بالشفاء تحت الترابط الكيميائي الديناميكي. الميزة هي أنه يمكن إصلاحه عدة مرات. العيب هو أن الترابط الكيميائي الديناميكي يتطلب حدوث ظروف مثل الحرارة أو الضوء..
يتم الشفاء الذاتي بواسطة القوى فوق الجزيئية من خلال تفاعلات القوى فوق الجزيئية مثل الروابط الهيدروجينية والقوى الكهروستاتيكية.. الميزة هي أنها مستقلة ويمكن إصلاحها عدة مرات دون أن تحفزها الظروف الخارجية..
مستقبل الكابلات العازلة
تعتبر خصائص الشفاء الذاتي مصدر قلق أساسي في تطوير الكابلات الكهربائية الجديدة. يعمل مصنعو المواد ذات الصلة على تطوير وتصنيع مواد مركبة جديدة. لوس الأسلاك والكابلات للكهرباء المستقبل سيستخدم بلا شك مواد عازلة أكثر ملاءمة وأمانًا.