pengenalan
Pada masa ini, punca utama kerosakan dalam operasi sebenar kabel sepaksi RF terlindung udara adalah kecacatan dalaman, kecacatan antara muka atau bahan asing permukaan yang terbentuk semasa pembuatan gasket penebat dan operasi kabel. Kecacatan ini akan memesongkan taburan medan elektrik secara serius dan menghasilkan kejadian berulang di bawah voltan AC. Fenomena nyahcas kerosakan dan pemadaman membawa kepada penuaan dielektrik, kakisan dipercepatkan dan pengurangan kekuatan dielektrik, akhirnya membawa kepada kerosakan [8-11]. Di samping itu, nyahcas separa berkait rapat dengan pembentukan dan pertumbuhan pokok elektrik: nyahcas separa dalam lubang dielektrik membawa kepada pembentukan pokok elektrik awal, dan nyahcas separa dalam saluran cawangan menggalakkan lagi pertumbuhan pokok elektrik, dan akhirnya menyebabkan kerosakan penebat. , menyebabkan kerugian besar. . Rajah 1 menunjukkan foto sampel kabel di mana nyahcas separa luaran berlaku. Oleh itu, adalah sangat penting untuk mengkaji kesan kecacatan tipikal pada pengagihan medan elektrik komponen penebat utama kabel sepaksi frekuensi radio berpenebat udara.
Rajah.1 Sampel kabel dengan nyahcas separa luaran
Kertas kerja ini membina model simulasi kabel sepaksi frekuensi radio bertebat udara berdasarkan model berangka dan data eksperimen, dan melakukan pengiraan simulasi ke atas kesan tiga kecacatan di atas pada taburan intensiti medan elektrik. Hasil penyelidikan boleh menyediakan asas teori untuk pencegahan kecacatan dan kawalan kabel frekuensi radio.
Model kabel sepaksi RF bertebat udara bebas kecacatan
- Bangunan model
Dalam kabel sepaksi frekuensi radio berkuasa tinggi, penggunaan struktur penebat udara boleh meningkatkan kuasa penghantarannya. Langkah-langkah lain termasuk meningkatkan saiz dan menggunakan bahan tahan suhu tinggi [15]. Gasket penebat PTFE ialah struktur penebat udara yang biasa digunakan. Gasket penebat bersarang di antara konduktor dalam dan luar untuk berfungsi sebagai sokongan mekanikal dan penebat. Paip itu diisi dengan udara, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.
Untuk mengkaji kesan kecacatan gasket penebat pada pengagihan medan elektrik bagi kabel sepaksi frekuensi radio, model kabel sepaksi frekuensi radio berpenebat udara yang mengandungi konduktor dalam dan luar serta gasket penebat telah dibina, dan ketepatan model telah disahkan melalui eksperimen.
Berdasarkan model ini, perubahan dalam pengagihan medan elektrik apabila terdapat gelembung dalaman, bahan asing permukaan dan kecacatan antara muka dalam gasket penebat telah dikaji, dan dibandingkan dengan yang tanpa kecacatan, kesimpulan berikut telah dibuat:
(1) Parameter bentuk dan kedudukan gelembung dalaman akan memberi kesan kepada pengagihan medan elektrik: apabila panjang separuh paksi gelembung a meningkat, tahap herotan medan elektrik berkurangan, dan kesan panjang separuh paksi b dan c pada keamatan medan elektrik mempunyai peraturan yang bertentangan; jarak kedudukan gelembung Semakin dekat konduktor dalam, semakin serius herotan medan elektrik.
(2) Kesan badan asing logam dan badan asing bukan logam pada kekuatan medan permukaan mempunyai peraturan yang sama:
badan asing pada perut gasket penebat mempunyai kesan yang lebih besar pada medan elektrik; apabila saiz badan asing meningkat, tahap herotan medan elektrik meningkat dan skop pengaruh meningkat; berbilang badan asing Apabila hadir pada masa yang sama, herotan medan elektrik dalam susunan seperti kepingan adalah lebih teruk. Daripada dua objek asing, zarah konduktif mempunyai kesan yang lebih besar pada keamatan medan elektrik.
(3) Kesan kecacatan antara muka konduktor dalam dan luar pada keamatan medan elektrik berkorelasi negatif dengan ketebalan kecacatan dan berkorelasi positif dengan kedalaman kecacatan. Apabila kecacatan antara muka adalah segi tiga tajam, herotan medan elektrik adalah lebih serius.
Secara ringkasnya, di antara tiga jenis kecacatan, kecacatan yang mempunyai kesan paling besar terhadap pengagihan medan elektrik dan menyebabkan herotan medan elektrik yang paling teruk ialah bahan asing permukaan pada gasket penebat, diikuti dengan kecacatan antara muka. Sebagai perbandingan, kesan buih dalaman adalah lebih kecil, tetapi di bawah suhu tinggi dan keadaan kerja tekanan tinggi Pelepasan separa jangka panjang mungkin berlaku di bawah keadaan, yang membawa kepada degradasi penebat, yang tidak boleh diabaikan.