交聯電纜工藝效能簡介

2022-05-21 02:01:06 字數 5094 閱讀 4300

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

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交聯聚乙烯絕緣電力電纜、阻燃電力電纜

用途:適用於固定敷設在交流50hz、額定電壓10kv及以下的電力輸配電線路上作電能傳輸用,阻燃電纜適用於要求具有阻燃場所中。

產品標準:gbl27063—91。

使用特性:

1、導體最高工作溫度為90℃,短路時電纜導體的最高溫度不超過250℃。

2、接地故障持續時間:

電壓等級0.6/1.0、3.6/6.0、6/10kv電纜適用於單相接地故障時間每一次一般不大於1min的系統,亦可用於最長不超過8h,每年累積不超過125h的系統。

電壓等級6/6、8.7/10kv電纜適用於接地故障時間更長的系統以及對電纜絕緣性能要求較高的場合。

型號:普通型a級 b(c)級阻燃

銅芯 鋁芯

銅芯 鋁芯

銅芯 鋁芯

yjvyjlv

zra-yjv

zra-yjlv

zrb(c)-yjv

zrb(c)-yjly

yjvyjlv

/ // /yjv22

yjlv22

zra-yjv22

zra-yjlv22

zrb(c)-yjv22

zrb(c)-yjlv22

yjv23

yjlv23

/ // /規格:

額定電壓

kv 導體截面

mm21芯 2芯

3芯 4芯

3+1芯

5芯 3+2芯

0.6/1

銅芯 1.5-800

1.5-185

1.5-300

4-300

4-185

鋁芯 2.5-800

2.5-185

2.5-300

4-300

4-185

3.6/6、6/6

銅芯 25-800

/ 25-300

/ /鋁芯 25-800

/ 25-300

/ /6/10、8.7/10

銅芯 25-800

/ 25-300

/ /鋁芯 25-800

/ 25-300

/ /技術效能:

效能專案

0.6/1.0

3.6/6

6/6、6/10

8.7/10

區域性放電試驗(pc)

/ ≤20

≤20≤20耐壓試驗(kv/5min)

3.511 15

22 導體直流電阻(20℃)

參見聚氯乙烯絕緣電纜

阻燃特性(限阻燃電纜) zra、zrb、zrc分別通過a、b、c級阻燃試驗(按gb12666.5—90試驗)

交貨長度要求:

l、交貨長度不小於100公尺;允許長度不小於20公尺的短段交貨,其數量應不超過交貨長度的10%;

2、根據雙方協議,允許任何長度的電纜交貨。

交聯乙烯絕緣電力電纜是近年來開發的電力電纜產品,也可提供交流電壓0.6/1kv及以下級的輸配電線路的電流傳輸。交聯聚乙烯絕緣電纜的主要特點是有較高的絕緣性能,高分子的線狀結構轉變為網狀結構後;電纜的機械物理效能有顯著的提高。

低壓電纜常用的交聯方式為:物理交聯和化學交聯,採用一般的交聯方式,電纜的長期工作溫度一般為90℃,輻照交聯的耐溫等級較高,常見的溫度等級為:120℃或150℃。

交聯聚乙烯絕緣的體積電阻係數 (ρv) 為1014~1016,介電係數為2.3,工作場強為50kv/mm,長期平均工作場強推薦值為1.5~4kv/mm。

採用圓形線芯可以提高絕緣的長期耐壓水平,採用扇形導體可以減少電纜的結構尺寸,降低電纜成本。由於交聯聚乙烯絕緣電力電纜具有很多的優勢和施工較為簡單的特點,而廣泛地使用在建築、住宅、礦山、城市供電等領域。

對於低壓電纜來說導體的芯數取決於供電系統,常用的供電方式有:兩相制、三相制、三相四線制、三相五線制等。交聯聚乙烯絕緣電纜有:

單芯(1)、兩芯(2)、三心(3)、三加一芯(3+1)、四芯等截面(4)、五芯[包括三加二(3+2)、四加一(4+1)]。電纜的導體為銅鋁導體,根據使用者的需要可以提供銅包鋁或銅包鋼導體。單芯1.

5~16mm2,1類導體、2類導體或5類導體;多芯電纜可採用2類導體或5類導體。有特殊需要的場合,也可採用銅帶遮蔽、鋁帶或鋁塑復合帶等幾種遮蔽方式;當然也可根據使用者的要求設計特殊的遮蔽結構。電纜的鎧裝有鋼帶和鋼絲鎧裝,以適應電纜的耐環境應力。

單芯電纜盡可能非磁性材料作為電纜的鎧裝層,以減少電纜的損耗,提高線路的傳輸容量;延長使用壽命。

近來開發的交聯聚乙烯絕緣材料具有阻燃的特點,採用特殊配方可達到相應的阻燃等級,在一些特殊的場合中,為了一次火災和二次火災的發生,電纜使用了低煙低滷阻燃、耐火的電纜結構,使電纜具用較好的阻燃耐火效能;絕緣材料和護套材料很好的配合,電纜的阻燃性能可以達到相應類別(a、b、c類);以滿足使用者的需要。

2、產品標準

產品執行相應的國家標準gb/t12706及iec、bs 、astm 、din 、jis 等標準。並可根使用者的特殊要求進行設計和製造。

3、電纜的使用特性

3.1、額定電壓

交流(ac),0.6/1kv,1.8/3kv,3.6/6kv,頻率50&s209;400hz

3.2、電纜長期允許工作溫度90℃,120℃,150℃

4、產品型號、名稱及主要特性和用途

yjv、yjlv   銅芯(鋁芯)交聯聚乙烯絕緣聚敷設於室內、隧道、電纜溝、氯乙烯護套電力電纜管道中及土壤中等固定場合。

yjy、yjly   銅芯(鋁芯)交聯聚乙烯絕緣敷設於室內、隧道、電纜溝、聚乙烯護套電力電纜管道中及土壤中等固定場合。

yjv22、yjlv22 銅芯(鋁芯)交聯聚乙烯絕緣敷設於室內、隧道、電纜溝、鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力管道中及土壤中等能承受較大電纜機械應力的固定場合。

yjv23、yjlv23 銅芯(鋁芯)交聯聚乙烯絕緣敷設於室內、隧道、電纜溝、鋼帶鎧裝聚乙烯護套電力管道中及土壤中等能承受較大電纜機械應力的固定場合。

yjv32、yjlv32 銅芯(鋁芯)交聯聚乙烯絕緣敷設於室內、隧道、電纜溝、鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力管道中及土壤中等能承受較大電纜機械應力的固定場合。

yjv33、yjlv33 銅芯(鋁芯)交聯聚乙烯絕緣敷設於室內、隧道、電纜溝、 鋼絲鎧裝聚乙烯護套電力管道中及土壤中等能承受較大電纜機械應力的固定場合。

交聯電纜工藝效能簡介

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...

材料工藝效能主要包括哪些方面

工藝性原則是指所選用的材料能否保證順利低加工製造成零件。某些材料僅從零件的使用要求來考慮是合適的,但無法加工製造,或加工困難高,這些均屬於工藝不好。材料工藝效能主要包括以下幾個方面。1.鑄造效能 常用流動性 收縮性等來綜合評定。不同材料鑄造效能不同,鑄造鋁合金 銅合金的鑄造效能優於鑄造和鑄鋼,鑄鐵由...

第六章交聯電纜的效能測試

由於電力電纜用於傳輸大功率電能,一般在高電壓大電流的條件下工作,所以對其電效能的要求較高。因此,對電力電纜的效能測試是十分重要的。電力電纜的效能測試專案除了必須進行一般的結構效能和護套機械效能專案以保證產品符合結構設計的要求外,更多地是進行電纜電效能和熱效能測試。電效能測試中包括導線電阻 絕緣電阻 ...