Los cables de corriente continua de alta tensión (HVDC) dependen predominantemente del polietileno reticulado como el principal material aislante, y el rendimiento está determinado por las propiedades del polietileno de baja densidad (LDPE). La ausencia de una base científica para regular la conductividad de corriente continua (DC) a través de la arquitectura de la cadena molecular y la cristalización ha obstaculizado el avance del aislamiento de cables HVDC. En este trabajo, se empleó la fraccionación por elución en temperatura creciente preparativa para fraccionar resinas de LDPE, obteniendo fracciones con estructuras de cadena más homogéneas. Los resultados demuestran que la conductividad DC de LDPE exhibe una dependencia sesgada en forma de V sobre el peso molecular. Para las muestras investigadas en este estudio, LDPE exhibe una conductividad DC mínima de aproximadamente 7.5 × 10−15 S/m a 70 °C, correspondiente a un peso molecular de aproximadamente 130 kg/mol y una morfología esferulítica caracterizada por esferulitas pequeñas con un tamaño promedio de aproximadamente 2 μm. La morfología cristalina, incluidas las dimensiones lamelares y la forma de apilamiento, se ajusta mediante la estructura molecular y modula el transporte de carga en LDPE. Las trampas de carga en el LDPE puro se encuentran predominantemente en las regiones amorfas. El grosor amorfo más delgado, junto con una morfología esferulítica pequeña y no en bandas, contribuye a una menor densidad de trampas y niveles de energía de trampa más profundos, asegurando así un rendimiento óptimo de aislamiento. Este estudio establece un vínculo crítico entre la estructura de la cadena, la morfología cristalina y el comportamiento de transporte de carga en LDPE, proporcionando perspectivas fundamentales para la selección de materiales y el desarrollo de aislamiento de cables HVDC de alto rendimiento.
Wu et al. (Mon,) estudiaron esta cuestión.