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    交聯電纜工藝性能簡介

    [當前欄目:電力電纜]????? [發布日期:2016-11-13]
    交聯電纜工藝性能簡介 
    一、概念 
    交聯電纜通常是指電纜的絕緣層采用交聯材料。最常用的材料為交聯聚乙烯(XLPE)。交聯工藝過程是將線性分子結構的聚乙烯(PE)材料通過特定的加工方式,使其形成體型網狀分線結構的交聯聚乙烯。使得長期允許工作混充由700C提高到900C(或更高),短路允許溫度由1400C提高到2500C(或更高),在保持其原有優良電氣性能的前提下,大大地提高了實際使用性能。 
    二、交聯工藝方式 
    目前電纜行業生產交聯電纜的工藝方式分為三類:第一類 過氧化物化學交聯,包括飽合蒸氣交聯、 
    惰性氣體交聯、熔鹽交聯、硅油交聯,國內均采用第二種即干法化學交聯;第二類 硅烷化學交聯;第三類 輻照交聯。 
    1、 惰性氣體交聯¬¬¬――干法化學交聯 
    采用加入過氧化合物交聯劑的聚乙烯絕緣材料,通過三層共擠完成導體屏蔽層――絕緣層―― 
    絕緣屏蔽層的擠出后,連續均勻地通過充滿高溫、高壓氮氣的密封交聯管完成交聯過程。傳熱媒體為氮氣(惰性氣體),交聯聚乙烯電氣性能優良、生產范圍可達500KV級。 
    2、 硅烷化學交聯――溫水交聯 
    采用加入硅烷交聯劑的聚乙烯絕緣材料,通過1+2的擠出方式完成異體屏蔽層――絕緣層――絕緣屏蔽層的擠出后,將已冷卻裝盤的絕緣線芯浸入85-950C熱水中進行水解交聯,由于濕法交聯會影響絕緣層中的含水量。一般最高電壓等級僅達10KV。 
    3、 輻照交聯――物理交聯 
    采用經過改性的聚乙烯絕緣料,通過1+2的擠出方式完成異體屏蔽層――絕緣層――絕緣屏蔽層 
    的擠出后,將冷卻后的絕緣線芯,均勻通過高能電子加速器的輻照掃描窗口完成交聯過程。輻照交聯電纜料中不加入交聯劑,在交聯時是由高能電子加速器產生的高能電子束有效穿透絕緣層,通過能量轉換產生交聯反應的,因為電子帶有很高的能量,而且均勻地穿過絕緣層,所以形成的交聯鍵結合能量高,穩定性好。表現出的物理性能為,耐熱性能優于化學交聯電纜。但由于受加速器能量級的限制(一般不超過3.0Mev電子束有效穿透厚度為10mm以下,考慮幾何因數,生產電纜的電壓等級僅能達到10KV,優勢在6KV以下。 
    三、輻照交聯電纜特性 
    電纜絕緣材料的老化壽命主要取決于其熱老化壽命,它是在熱作下絕緣材料內所發生的熱氧氧化、熱裂解、熱氧化裂解,縮聚等化學反應的速度所決定的,因此絕緣材料的熱老化壽命直接影響著電纜的使用壽命,按照化學反應動力學推導及人工加速熱老化試驗測得的(20-30年)輻照交聯電纜長期允許工作溫度為: 
    1、 電力電纜 YJV 0.6/1KV 1160C 
    若按額定工作溫度1050C推導,其熱老化壽命超過60年。 
    若按額定工作溫度900C推導,其熱老化壽命超過100年。 
    2、 架空絕緣電纜 JKLYJ 10KV 1220C 
    架空絕緣電纜在露天空中敷設,絕緣材料的耐環境及耐輻射性更顯重要。輻照交聯絕緣材料要經 
    過輻照加工,其本身就具有很好的耐輻射能力,交聯生產過程中所施加的輻照劑量距其破壞劑量留有很大安全裕度。聚乙烯輻射破壞劑量為1000KGY,而加工劑量約為200KGY,加之特殊配方改進,在相當寬的范圍內仍是受輻射交聯狀態,所以在較長的前期使用過程中受到輻射其性能會有所提高。 
    四、常用塑料絕緣電纜性能對比: 
    目前在電纜生產中,最常用的絕緣塑料有聚乙烯和聚氯乙烯,其中聚乙烯材料具有更好的電氣性能及較好的交聯性,因此而發展了多種工業交聯生產工藝,化學交聯和輻照交聯。除下表性能以外,在生產和敷設過程中,目前所常用的交聯電纜的絕緣層都表現為硬度和強度較大(常溫下),特別是比聚氯乙烯絕緣剝離難度增大。由于輻交聯電纜的交聯性能最好、交聯度最高,相對而言剝離強度也最大。如果交聯電纜絕緣層的剝離比較容易(類似于聚氯乙烯),那必然是交聯度不夠或沒有交聯。通常情況下,溫水交聯工藝生產的交聯電纜,出現交聯度不夠的情況較多,原因是該類產品本來交聯度就相對較低,而且交聯工藝非連續、不能自動控制,受人為因素影響很大,容易發生欠交聯。 
    以1*70為例說明常用塑料絕緣電纜特性對比表 

    項  目 普通PVC(聚氯乙烯) 化學交聯聚乙烯 輻照交聯聚乙烯 
    200C體積電阻率 1*1013 1*1017 1*1017 
    耐溫等級(0C) 70 90 90-150 
    短時過載溫度(0C) 160 250 270 
    載流量(倍) 1.0 1.3 1.6 
    老化條件0C 7天 1000C 7天 1350C 7天 1580C 7天 
    負載下伸長率(≤%) 175 100 
    負載下耐刮磨試驗(次) 20000 20000 100000 
    耐磨損性 為PVC的5倍 為PVC的10倍、尼龍的5倍 
    耐油耐化學腐蝕性 浸于汽油7天無變化 浸于汽油30天無變化 
    介電常數 5.0 2.3 2.3 
    氧指數 28 20 37 
    成束燃燒炭化部分高度 <2.5 <1 <0.3 
    耐光老化性KJ <230 <300 <400 
    搞張強度N/cm2 700C時 12.5 900C時 12.5 900C時 23.1 
    斷裂伸長率 700C時 125% 900C時 200% 900C時 240% 
    耐臭氧性臭氧濃度 
    0.03%下斷裂時間(小時) 1000 1000 1200
    文章標簽:輻照電纜   交聯電纜

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