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電子線束輻射加工以在許多領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用,在這一高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中,用電子加速器生產(chǎn)輻照交聯(lián)電線電纜則是輻射加工行業(yè)中的第一產(chǎn)業(yè)。目前全世界用于工業(yè)的電子加速器有700~800臺,總功率超過20000kW,其中200多臺用于電線電纜行業(yè),主要集中在北美、歐洲、日本、俄羅斯及韓國等國家。美日等國幾乎所有生產(chǎn)線纜的大廠都利用電子加速器生產(chǎn)輻照線纜產(chǎn)品。我國有電子加速器近60臺,其中有50臺用于加工電線電纜產(chǎn)品,與日本的電子加速器臺數(shù)接近。目前我國電線電纜輻射加工業(yè)成為輻射加工行業(yè)這個高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。但是我國輻照加工的線纜產(chǎn)品無論在規(guī)格、品種及技術(shù)等方面與先進工業(yè)國家仍有較大差距。
近幾年來我國電線電纜行業(yè)輻射加工技術(shù)有了較大的發(fā)展,主要表現(xiàn)在以下方面
1. 電子加速器擁有量增長較快,以形成規(guī)模生產(chǎn)能力
20世紀(jì)90年代初,電纜行業(yè)開始使用電子加速器的熱潮。近十幾年來,電纜行業(yè)擁有的電子加速器生產(chǎn)線迅速增長,總功率超過2000kW,其中有一半是國產(chǎn),另一半是從美國、俄羅斯、法國、日本等國家引進。目前我國的輻照電纜生產(chǎn)能力雖然比不上美國,但與俄羅斯、法國、日本等國家的生產(chǎn)能力接近,被國際上認(rèn)為是輻射加工發(fā)展最快的國家。
2. 輻照交聯(lián)電線電纜產(chǎn)品的市場開拓取得一定發(fā)展
20世紀(jì)90年代中輻照交聯(lián)電線電纜由于輻射工藝開發(fā)滯后,國產(chǎn)原材料品種少,質(zhì)量歉穩(wěn)定,國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)滯后等原因,造成了一些電子加速器生產(chǎn)線的開工不足,影響了經(jīng)濟效益的充分發(fā)揮。1992年輻照交聯(lián)電纜的產(chǎn)值僅3000多萬元,到2003年產(chǎn)值已達到20多億元,以開發(fā)的并有較成熟市場的產(chǎn)品主要有:
(1) 10kV和1kV輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣架空電纜。
(2) 1kV及以下的輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜,包括阻燃、耐火、無鹵低煙類。該產(chǎn)品為最早開發(fā)的品種之一,隨著國家對電網(wǎng)改造投入加大和經(jīng)濟建設(shè)的加快,已逐漸被供電部門和廣大用戶所接受。交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜取代聚氯乙烯絕緣電力電纜已是大勢所趨,用量逐年增高,已成為我廠的標(biāo)志性產(chǎn)品之一,更為GE、LUCENT等跨國公司接受。
(3) 輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣控制電纜。同電力電纜一樣,PVC絕緣控制電纜終將被交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜取代。
(4) 輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣機場照明電纜。該產(chǎn)品已被民航及軍用機場和照明設(shè)備公司廣泛接受。
(5) 125℃輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣機車線。該產(chǎn)品已被鐵道部多家機車工廠接受,性能已較大改善。
(6) 105℃輻照交聯(lián)聚氯乙烯(XLPVC)絕緣電線。XLPVC絕緣電線目前只能采用輻照法生產(chǎn),這類產(chǎn)品主要按照美國UL1429、1430、1431、1672等標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),用于電子產(chǎn)品配套出口。
(7) 125℃~150℃輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣電線。目前這類產(chǎn)品主要按照美國UL3266、3173、3271、3272、3321等標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),用于電機燈具等產(chǎn)品的配套出口,有廣闊的市場前景。
(8) 輻照交聯(lián)車用低壓電纜,F(xiàn)進入市場的主要有兩種,一是105℃輻照交聯(lián)聚氯乙烯絕緣汽車線;二是125℃輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣汽車線。采用的標(biāo)準(zhǔn)是美國SAE、日本JASO、德國DIN、法國PSA等,但是品種和質(zhì)量未能完全滿足市場的需求,仍需要大量進口,我國尚未有此類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
(9) 其它開發(fā)的產(chǎn)品還有輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣潛油泵電纜、核電站電纜和彩電高壓線等。
雖然我國在電線電纜輻照加工方面取得了長足的進步,但在產(chǎn)品質(zhì)量,品種和效率上仍與發(fā)達國家存在差距:
1. 技術(shù)創(chuàng)新能力低,在科技和資金上的投入不足,生產(chǎn)效率低下。
2. 企業(yè)效益發(fā)展不平衡,上海、江蘇、浙江、廣東和山東等地的輻照加工行業(yè)相對較好,東北、中西部地區(qū)相對較差,許多企業(yè)的開機率低而且產(chǎn)品品種較少,質(zhì)量不過關(guān)。
3. 產(chǎn)品質(zhì)量存在較大問題,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)滯后,市場選創(chuàng)力度不夠,市場開拓滯后占有率低。
4. 缺乏高檔產(chǎn)品。目前的輻照電纜緊局限于架空,汽車線,裝置線等產(chǎn)品。高檔次的軍用、航空航天、石油平臺等產(chǎn)品仍要進口。究其原因一是材料的開發(fā)滯后,二是缺乏專業(yè)的技術(shù)人才,三是市場原因。
目前我國已取得了較大的進展,一些電纜材料廠家開發(fā)出了各類的輻照交聯(lián)電纜材料:
1kV~10kV輻照交聯(lián)架空絕緣材料
90℃~105℃無鹵阻燃輻照交聯(lián)電纜料
150℃輻照交聯(lián)聚烯烴電纜料
125℃輻照交聯(lián)聚烯烴電纜料
105℃輻照交聚氯乙烯電纜料
125℃~150℃輻照交聯(lián)聚烯烴電機引接線電纜料
輻照交聯(lián)機場照明設(shè)備專用料
并且已制定了450/750V及以下的交聯(lián)聚氯乙烯和交聯(lián)聚烯烴電線電纜的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2
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有具體的技術(shù)工藝文件就好了
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好資料學(xué)習(xí)了
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公司名稱:深圳市沃爾核材股份有限公司輻照事業(yè)部
公司網(wǎng)址:www.--szwoer.com
聯(lián)系人:廖先生
電話(傳真):0755-26749735
手機:15914188978
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普通電纜與輻照電纜的區(qū)別
<DIV class=articleContent id=articleBody>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。最常用的材料為交聯(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。使得長期允許工作混充由70℃提高到90℃(或更高),短路允許溫度由140℃提高到250℃(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:第一類 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85-95℃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。一般最高電壓等級僅達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)電纜長期允許工作溫度為:
1、電力電纜 YJV 0.6/1KV 116℃
若按額定工作溫度105℃推導(dǎo),其熱老化壽命超過60年。
若按額定工作溫度90℃推導(dǎo),其熱老化壽命超過100年。
2、架空絕緣電纜 JKLYJ 10KV 122℃
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,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)性能最好、交聯(lián)度最高,相對而言剝離強度也最大。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)。
以1*70為例說明常用塑料絕緣電纜特性對比表
項目 普通PVC(聚氯乙烯) 化學(xué)交聯(lián)聚乙烯 輻照交聯(lián)聚乙烯
200C體積電阻率 1*1013 1*1017 1*1017
耐溫等級(℃) 70 90 90-150
短時過載溫度(℃) 160 250 270
載流量(倍) 1.0 1.3 1.6
老化條件0C 7天 100℃ 7天 135℃ 7天 158℃ 7天
負(fù)載下伸長率(≤%) 175 100
負(fù)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(xué)腐蝕性 浸于汽油7天無變化 浸于汽油30天無變化
介電常數(shù) 5.0 2.3 2.3
氧指數(shù) 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 70℃時 12.5 90℃時 12.5 90℃時 23.1
斷裂伸長率 700C時 125% 90℃時 200% 90℃時 240%
耐臭氧性臭氧濃度
0.03%下斷裂時間(小時) 1000 1000 1200
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