交聯電纜工藝效能簡介

2021-08-02 20:11:50 字數 3345 閱讀 2295

輻照交聯的介紹及與普通、溫水交聯的對比

一、概念

交聯電纜通常是指電纜的絕緣層採用交聯材料。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效能的前提下,大大地提高了實際使用效能。

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、矽油交聯,國內均採用第二種即乾法化學交聯;第二類矽烷化學交聯;第三類輻照交聯。

1、 惰性氣體交聯――乾法化學交聯

採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遮蔽層――絕緣層――

絕緣遮蔽層的擠出後,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**為氮氣(惰性氣體),交聯聚乙烯電氣效能優良、生產範圍可達500kv級。

2、 矽烷化學交聯――溫水交聯

採用加入矽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遮蔽層――絕緣層――絕緣遮蔽層的擠出後,將已冷卻裝盤的絕緣線芯浸入85-950c熱水中進行水解交聯,由於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

採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遮蔽層――絕緣層――絕緣遮蔽層

的擠出後,將冷卻後的絕緣線芯,均勻通過高能電子加速器的輻照掃瞄視窗完成交聯過程。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。表現出的物理效能為,耐熱性能優於化學交聯電纜。

但由於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於其熱老化壽命,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,在相當寬的範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效能會有所提高。

四、常用塑料絕緣電纜效能對比:

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效能及較好的交聯性,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。除下表效能以外,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。由於輻交聯電纜的交聯效能最好、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(類似於聚氯乙烯),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

專案普通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於汽油7天無變化浸於汽油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

河北新華幹通線纜****

qq2819871222023年

現在國內1kv的電力電纜所使用的溫水交聯料好像就是10kv及以下的。要是把10kv的電纜用溫水交聯的方式,理論上是可以的,但是這樣會在絕緣內產生大量的水樹,嚴重影響交聯電纜的壽命。況且,國內目前的市場好像對這種產品不予認可,大家還是普遍認可乾法交聯,所以,本人認為10kv溫水交聯電纜沒有開發的必要。

這種生產10kv電力電纜工藝據說,國外是有的,但是國內外條件是不一樣的,關鍵的一條是這樣的矽烷交聯淨化電纜料國內沒有成品,要麼在生產工藝過程中自行配製,目前好象國內還沒有哪一家能做到,第二,由於交聯過程的水分子的參與,使得絕緣中容易產生水樹,導致區域性放電量增加,還有絕緣中由於存在大量的微孔等等,使這種工藝做出的電力電纜可靠性不高,現在已經有了更高的工藝方法,去生產可靠性高的產品當然首先應當採用.如現在流行的高溫氮氣化學交聯、長承模化學交聯、矽油化學交聯等,當然我並不是說你說的用溫水交聯法生產電力電纜不值得研究,但這畢竟還只能當作研究課題,不能作為成熟工藝推廣,因為電力電纜特別要強調可靠性,要求我們要嚴細認真去對待它,不可以"差不多"、「試試看」。

10kv溫水交聯電纜國內很多廠家都做,但工藝做法、質量是參差不齊,我曾去過山東一家電業局下屬的電纜廠,規模比較大,不是那種家庭作坊式的小廠。這家企業就是採用1+2水平布局溫水交聯生產線,原料全部採用美國進口的,我當場還看了看原料的生產日期,另外具有高階別空氣淨化室,局放裝置等都很先進,從他們口中得知,生產的很多交聯電纜執行良好,沒有出現什麼問題。

我要了解的是10千伏溫水交聯電纜,10kv溫水交聯電纜的投入小,市場需求量大。

我們做10kv溫水架空線,對交聯電纜我向國內大部分廠家還是做蒸汽的比較多,這樣的纜出問題少

在我國現有階段這樣做出來的產品恐怕沒人敢用,現在的使用規範也不允許用這種工藝吧

10kv的溫水交聯電力電纜不建議生產!

交聯電纜工藝效能簡介

一 概念 交聯電纜通常是指電纜的絕緣層採用交聯材料。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...

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