交聯(lián)絕緣電纜的生產(chǎn)工藝與選用
上海電纜研究所 蔣佩南
交聯(lián)絕緣已在電力電纜中占主導(dǎo)地位，代替了油紙絕緣，并逐步取代了 PVC塑料絕緣。交聯(lián)絕緣的品種雖多，但主要分為物理和化學(xué)交聯(lián)兩大類，其絕緣品質(zhì)完全一致，故在國(guó)標(biāo)GBl2706—91中，是不區(qū)分采用何種交聯(lián)方法的。
1．物理交聯(lián)物理交聯(lián)又稱輻照交聯(lián)，其絕緣品質(zhì)最佳，交聯(lián)度高，耐候性好，是各種軟線，裝備線以及耐高溫(105c及以上)和阻燃電線電纜的理想工藝方法。其主要缺點(diǎn)為輻照不均勻，生產(chǎn)中要反復(fù)照射，電纜彎曲次數(shù)太多，且在絕緣中容易注入空間電荷，不太適用于電力電線生產(chǎn)。有些企業(yè)采用輻照線生產(chǎn)了一些小截面鋁芯電纜和1—lOkV鋁芯架空電纜，問題并不太大。
2．化學(xué)交聯(lián)化學(xué)交聯(lián)分高溫和低溫兩種交聯(lián)方法，其中高溫交聯(lián)又包括蒸汽和干法交聯(lián)兩種。蒸汽交聯(lián)因絕緣中水分含量2000x10-6，絕緣品質(zhì)不好，已完全淘汰；干法交聯(lián)絕緣中水分含量(1OO—200)×10-6，已在 lO—500kV電纜中廣泛地應(yīng)用。低溫交聯(lián)，學(xué)名硅烷交聯(lián)，電纜在70cC—90c溫水中交聯(lián)，也可在濕度較大的空氣中交聯(lián)，故又名溫水交聯(lián)。交聯(lián)劑(硅烷)吸水后才能使PE絕緣的線性結(jié)構(gòu)反應(yīng)成網(wǎng)狀的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。吸收的水分已成為絕緣分子的一部分，故水分含量極少，也是(100—200)x10-6，絕緣品質(zhì)完全和干法交聯(lián)一樣，絕緣性能還超過于法交聯(lián)。溫水交聯(lián)因水分不易滲入較厚的PE絕緣，一般適用于10kV及以下電纜，特另U是1kV溫水交聯(lián)電纜。
溫水交聯(lián)電纜，產(chǎn)品質(zhì)量好，設(shè)備投資低，生產(chǎn)速度快，是最為理想的電纜產(chǎn)品，目前交聯(lián)工藝有：二步法；共聚料生產(chǎn)法；Monosil一步法，及派生的另兩種工藝方法；固相一步法，及共混法共7種生工藝。
采購(gòu)電纜時(shí)，應(yīng)熟悉上述知識(shí)，才能得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
3．交聯(lián)電纜的采購(gòu)和選型
交聯(lián)電纜的絕緣品質(zhì)高，其工頻擊穿強(qiáng)度可達(dá)50kV／mm，tan6僅為5 x10-4，介電常數(shù)為2．3，是最為理想的電纜絕緣，同時(shí)交聯(lián)電纜的工作溫度高達(dá)90c，耐熱和耐候性好，并有較高的機(jī)械性能和耐腐蝕等化學(xué)性能，在中低電纜產(chǎn)品中基本上已全是交聯(lián)電纜了。盡管交聯(lián)電纜的工藝不同，但其絕緣品質(zhì)均完全一致�，F(xiàn)將常用的不同類型電纜的選用介紹如下：
(1)1kV三芯鋁芯70mm’交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套鋼帶銷裝電纜，型號(hào)為YJLV22—0．6／1、3 x70:該型號(hào)中的交聯(lián)絕緣(YJ)可以采用任何一種交聯(lián)工藝，但以采用溫水交聯(lián)為最好，如采用干法交聯(lián)，設(shè)備投資大，生產(chǎn)速度慢，如電纜截面再小些，會(huì)在龐大的生產(chǎn)線上將電纜拉細(xì)或拉斷，如果用輻照交聯(lián)，因電纜彎曲次數(shù)過多會(huì)使電纜的緊壓導(dǎo)體受損，緊壓銅導(dǎo)體更容易損壞。在采購(gòu)時(shí)應(yīng)考慮到：對(duì)截面較小的鋁芯電纜切忌采用干法交聯(lián)；對(duì)截面較大或銅芯電纜不能采用幅照交聯(lián)，溫水交聯(lián)就有較大的靈活性。
(2)10kV三芯銅芯120mm’交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套鋼帶銷裝電纜，型號(hào)為YJV22—8．7／10、3×120：10kV等級(jí)電纜截面一般均大一些，特別是銅芯電纜，是不能采用輻照交聯(lián)工藝的，除因電纜彎曲次數(shù)太多容易損傷電纜外，且在絕緣中集累了空間電荷使絕緣品質(zhì)下降。10kV等級(jí)電纜目前以干法交聯(lián)生產(chǎn)工藝最適合，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，價(jià)格合理。但如電纜批量少，規(guī)格變化多時(shí)，干法交聯(lián)廢品率極高，且容易將很小截面的電纜拉斷，這就應(yīng)采用溫水交聯(lián)。溫水交聯(lián)屬低溫交聯(lián)范疇，無絕緣熱應(yīng)力，絕緣品質(zhì)好，要消除溫水交聯(lián)“一定含水”的誤解，隨著溫水交聯(lián)新材料的開發(fā)，在中低壓電纜領(lǐng)域內(nèi)，更有著很好的發(fā)展前景。
(3)10KV鋁芯70mm’架空絕緣電纜，型號(hào)為JKLYJ—6／lO、1x70:，該型號(hào)電纜也是三種工藝均在生產(chǎn)，采用幅照交聯(lián)工藝的企業(yè)，為消除空間電荷，將電纜導(dǎo)體長(zhǎng)期接地后，電纜可安全地用于半絕緣系統(tǒng)的架空電纜線路上。采用干法交聯(lián)還是溫水交聯(lián)的比較，與上面10kV電纜的生產(chǎn)一致。
總之，輻照交聯(lián)是電氣裝備電纜的最佳生產(chǎn)方式，并不適合于電力電纜的生產(chǎn)。為提高其設(shè)備的利用率，目前很多輻照生產(chǎn)線仍在生產(chǎn)電力電纜，用戶在選用電纜時(shí)應(yīng)適當(dāng)注意。低成本溫水交聯(lián)電纜(固相一步法工藝)因工藝技術(shù)較難掌握，容易造成電纜表面毛糙，開裂等缺陷，也應(yīng)注意觀察。
［hscable 在 2006-9-21 23:43:24 編輯過］
