第一节 交联电缆的概念
交联电缆通常是指电缆的绝缘层采用交联材料。最常用的材料为交联聚乙烯(XLPE)过程是将线性分子结构的聚乙烯(PE)材料通过特定的加工方式,使其形成立体型网状分线结构的交联聚乙烯。使得长期允许工作温度由70℃提高到90℃(或更高),短路允许温度由140℃提高到250℃(或更高),在保持其原有优良电气性能的前提下,大大地提高了实际使用性能。(可行性
研究报告)
第二节 交联电缆的特性
辐照交联电缆特性
电缆绝缘材料的老化寿命主要取决于其热老化寿命,它是在热作下绝缘材料内所发生的热氧氧化、热裂解、热氧化裂解,缩聚等化学反应的速度所决定的,因此绝缘材料的热老化寿命直接影响着电缆的使用寿命,按照化学反应动力学推导及人工加速热老化试验测得的(20-30年)辐照交联电缆长期允许工作温度为。
电力电缆 YJV 0.6/1KV
若按额定工作温度105度推导,其热老化寿命超过60年。
若按额定工作温度90度推导,其热老化寿命超过100年。
架空绝缘电缆
架空绝缘电缆在露天空中敷设,绝缘材料的耐环境及耐辐射性更显重要。辐照交联绝缘材料要经 过辐照加工,其本身就具有很好的耐辐射能力,交联生产过程中所施加的辐照剂量距其破坏剂量留有很大安全余度。聚乙烯辐射破坏剂量为1000KGY,而加工剂量约为200KGY,加之特殊配方改进,在相当宽的范围内仍是受辐射交联状态,所以在较长的前期使用过程中受到辐射其性能会有所提高。
第三节 交联电缆的工艺方式
目前电缆
行业生产交联电缆的工艺方式分为三类:第一类 过氧化物化学交联,包括饱合蒸气交联。
惰性气体交联、熔盐交联、硅油交联,国内均采用第二种即干法化学交联;第二类 硅烷化学交联;第三类 辐照交联。
惰性气体
采用加入过氧化合物交联剂的聚乙烯绝缘材料,通过三层共挤完成导体屏蔽层――绝缘层―― 绝缘屏蔽层的挤出后,连续均匀地通过充满高温、高压氮气的密封交联管完成交联过程。传热媒体为氮气(惰性气体),交联聚乙烯电气性能优良、生产范围可达500KV级。
硅烷化学
采用加入硅烷交联剂的聚乙烯绝缘材料,通过1+2的挤出方式完成导体屏蔽层――绝缘层――绝缘屏蔽层的挤出后,将已冷却装盘的绝缘线芯浸入85-95℃热水中进行水解交联,由于湿法交联会影响绝缘层中的含水量。一般最高电压等级仅达10KV。
最新工艺
一种化学交联、辐照交联功能母粒子的应用方法
目前,采用聚乙烯电缆用交联功能母粒子,可在普通聚乙烯电缆料粒子中加入少量本功能母粒子,挤出的电缆即可成为交联电缆。
电缆交联功能母粒子分为三种:化学交联功能、电子束辐照交联功能、紫外光辐照交联功能。
1、化学交联电缆用交联功能母粒子,型号:DH-125Y
DH-125Y化学交联功能母粒子外观为无色LLDPE塑胶粒子。电线电缆厂只需采购市场上通用的LLDPE聚乙烯普通塑胶粒子,如LLDPE 7042等等。在25公斤LLDPE7042塑胶粒子中加入1公斤DH-125Y功能母粒子,用手工翻动均匀后,直接投入放电缆电线的挤出机,挤出电缆,即制成了交联电线电缆。本功能母粒子可生产35KV及以下的交联电线电缆。
2、电子束辐照交联电缆用交联功能母粒子,型号:DH-125DF
DH-125DF电子束辐照交联功能母粒子外观为无色LLDPE塑胶粒子。7042塑胶粒子中加入1公斤DH-125DF功能母粒子,用手翻动均匀后,直接投入放电缆电线的挤出机,挤出电缆,经电子束辐照即制成了交联电线电缆。本功能母粒子可生产环境长期工作温度在125℃的交联电线电缆。
3、紫外光辐照交联电缆用交联功能母粒子,型号:DH-125ZF
DH-125ZF紫外光辐照交联功能母粒子外观为无色LLDPE塑胶粒子。7042塑胶粒子中加入1公斤DH-125ZF功能母粒子,用手翻动均匀后,直接投入放电缆电线的挤出机,挤出电缆,经紫外光辐照即制成了交联电线电缆。本功能母粒子可生产长期工作环境温度在125℃的交联电线电缆。
第四节 交联电缆所存在的问题
(1) 技术创新能力低
电线电缆辐照加工企业普遍存在科技投入不是,技术创新能力低的问题。有些企业片面认为"有了电子加速器,工厂就成为高新技术企业"。高新技术企业不仅要有现代化的装备,更重要的是应具备较高的技术创新能力,包括产品、材料、工艺和设备等各个方面。先进国家的企业是非常重视技术开发的,一是用于科技开发的资金投入高,二是技术力量雄厚。由于产品的技术含量高,其开发的产品往往可以垄断市场,表现在经济效益好,产值高。世界先进国家的辐照交联电线电缆产值已超过80亿美元,我国目前也只有20亿人民币,而设备台数却占了将近四分之一。
(2) 企业效益不平衡
上海、江苏、浙江、广东、山东和湖北等地的电线电缆辐照加工企业效益较好,开机率比较饱满,有的甚至一年到头不停机生产,但东北、华东及中西部地区效益相对较差,许多企业开机率较低,比如西安某厂最早引进的电子加速器因长期开工不足,最终只能低价转让;郑州电缆集团公司的进口辐照机组常年闲置。
另外,即使是效益相对较好的企业,与先进国家企业的经济效益相比,差距也很大。原因是多方面的,主要是现有产品品种少,企业间竞争激烈,导致利润下降;产品标准滞后,市场宣传力度不够,产品市场开拓滞后,市场占有率低。
(3) 产品的质量不过关
在电线电缆辐照加工中,由于部分企业的加速器束下装置达不到设计要求,又无束下监测手段,辐照后电线电缆表面剂量分布不均匀,达不到改性的要求,产品的合格率较低。
(4) 缺乏高档次产品
产品开发目前还局限在低压电力电缆、架空绝缘电缆、电机引接线、机车线和灯用线等少数产品。高档次的军用、宇航、石油平台等特种辐照线缆几乎是空白。究其原因,一是材料开发滞后于设备投入,高档次的辐照交联料几乎仍为空白;二是辐照加工专业技术人才缺乏,企业科技投入不足,新产品开发严重滞后;三是市场的培育还需要一个过程。
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