各種交聯(lián)聚乙烯電纜的介紹及其優(yōu)缺點
點擊次數(shù)：284 發(fā)布時間：2013-9-25
各種交聯(lián)聚乙烯電纜的介紹及其優(yōu)缺點
交聯(lián)電纜工藝性能簡介
一、概念
交聯(lián)電纜通常是指電纜的絕緣層采用交聯(lián)材料。zui常用的材料為交聯(lián)聚乙烯（XLPE）。交聯(lián)工藝過程是將線性分子結(jié)構(gòu)的聚乙烯（PE）材料通過特定的加工方式，使其形成體型網(wǎng)狀分線結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚乙烯。使得*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(yōu)良電氣性能的前提下，大大地提高了實際使用性能。
二、交聯(lián)工藝方式
目前電纜行業(yè)生產(chǎn)交聯(lián)電纜的工藝方式分為三類：*類 過氧化物化學(xué)交聯(lián)，包括飽合蒸氣交聯(lián)、惰性氣體交聯(lián)、熔鹽交聯(lián)、硅油交聯(lián)，國內(nèi)均采用第二種即干法化學(xué)交聯(lián)；第二類 硅烷化學(xué)交聯(lián)；第三類 輻照交聯(lián)。
1、 惰性氣體交聯(lián)――干法化學(xué)交聯(lián)
采用加入過氧化合物交聯(lián)劑的聚乙烯絕緣材料，通過三層共擠完成導(dǎo)體屏蔽層――絕緣層――絕緣屏蔽層的擠出后，連續(xù)均勻地通過充滿高溫、高壓氮氣的密封交聯(lián)管完成交聯(lián)過程。傳熱媒體為氮氣（惰性氣體），交聯(lián)聚乙烯電氣性能優(yōu)良、生產(chǎn)范圍可達500KV級。
2、 硅烷化學(xué)交聯(lián)――溫水交聯(lián)
采用加入硅烷交聯(lián)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(lián)，由于濕法交聯(lián)會影響絕緣層中的含水量。一般zui高電壓等級僅達10KV。
3、 輻照交聯(lián)――物理交聯(lián)
采用經(jīng)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(lián)過程。輻照交聯(lián)電纜料中不加入交聯(lián)劑，在交聯(lián)時是由高能電子加速器產(chǎn)生的高能電子束有效穿透絕緣層，通過能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)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(lián)鍵結(jié)合能量高，穩(wěn)定性好。表現(xiàn)出的物理性能為，耐熱性能優(yōu)于化學(xué)交聯(lián)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(shù)，生產(chǎn)電纜的電壓等級僅能達到10KV，優(yōu)勢在6KV以下。
三、輻照交聯(lián)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(nèi)所發(fā)生的熱氧氧化、熱裂解、熱氧化裂解，縮聚等化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)動力學(xué)推導(dǎo)及人工加速熱老化試驗測得的（20-30年）輻照交聯(lián)電纜*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(dǎo)，其熱老化壽命超過60年。
若按額定工作溫度900C推導(dǎo)，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(shè)，絕緣材料的耐環(huán)境及耐輻射性更顯重要。輻照交聯(lián)絕緣材料要經(jīng)過輻照加工，其本身就具有很好的耐輻射能力，交聯(lián)生產(chǎn)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(dāng)寬的范圍內(nèi)仍是受輻射交聯(lián)狀態(tài)，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(chǎn)中，zui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(lián)性，因此而發(fā)展了多種工業(yè)交聯(lián)生產(chǎn)工藝，化學(xué)交聯(lián)和輻照交聯(lián)。除下表性能以外，在生產(chǎn)和敷設(shè)過程中，目前所常用的交聯(lián)電纜的絕緣層都表現(xiàn)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(lián)電纜的交聯(lián)性能、交聯(lián)度zui高，相對而言剝離強度也zui大。如果交聯(lián)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(lián)度不夠或沒有交聯(lián)。通常情況下，溫水交聯(lián)工藝生產(chǎn)的交聯(lián)電纜，出現(xiàn)交聯(lián)度不夠的情況較多，原因是該類產(chǎn)品本來交聯(lián)度就相對較低，而且交聯(lián)工藝非連續(xù)、不能自動控制，受人為因素影響很大，容易發(fā)生欠交聯(lián)。
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