交聯(lián)電纜是目前電力建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的電力材料之一，其技術(shù)性能的優(yōu)劣、質(zhì)量水平的高低，直接影響到投運(yùn)后輸配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。特別是城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造啟動(dòng)后，隨著大量架空線路入地，交聯(lián)電纜的安全可靠運(yùn)行在整個(gè)配電網(wǎng)運(yùn)行中更為重要。
一、交聯(lián)電纜
1、電纜絕緣材料耐熱性的測(cè)定方法
電力電纜絕緣材料的耐熱性能通常采用人工加速熱老化實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定絕緣材料的熱老化壽命，并確定電纜絕緣材料的長(zhǎng)期工作溫度。電纜絕緣材料的熱老化壽命是由在熱作用下絕緣材料內(nèi)部所發(fā)生的氧化、熱裂解、熱氧化裂解、縮聚等化學(xué)反應(yīng)速度所決定。一般是用化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)導(dǎo)出的絕緣材料壽命和溫度的關(guān)系作為加速老化的理論依據(jù)。
2、交聯(lián)電纜加速老化實(shí)驗(yàn)
電纜的交聯(lián)是一個(gè)復(fù)雜的過程，而電纜絕緣材料人工加速老化實(shí)驗(yàn)更加繁瑣，其主要步驟如下：
(1)確定熱暴露溫度點(diǎn);
(2)確定壽終代表參數(shù)和壽終標(biāo)準(zhǔn);
(3)確定各熱暴露溫度點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)周期數(shù)、周期長(zhǎng)度，試樣總數(shù)及各周期試樣分配;
(4)按實(shí)驗(yàn)計(jì)劃步驟進(jìn)行加速老化實(shí)驗(yàn);
(5)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法處理全部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出各熱暴露溫度點(diǎn)的壽終時(shí)間;
(6)畫出耐熱壽命曲線圖，并進(jìn)行驗(yàn)證確認(rèn);
(7)推出對(duì)應(yīng)于200000小時(shí)(20-30年)的溫度指數(shù)，即長(zhǎng)期允許工作溫度點(diǎn)。
3、交聯(lián)電纜性能對(duì)比
目前在電纜生產(chǎn)中，最常見的絕緣材料有聚乙烯和聚氯乙烯。其中由于聚乙烯材料具有很好的電氣性能和較好的交聯(lián)性能，因而發(fā)展了多種工業(yè)交聯(lián)生產(chǎn)工藝，包括蒸汽交聯(lián)、干法交聯(lián)、硅烷交聯(lián)和電子輻照交聯(lián)四種交聯(lián)方式，其中蒸汽交聯(lián)、干法交聯(lián)、硅烷交聯(lián)稱為化學(xué)交聯(lián)，而電子輻照交聯(lián)稱為物理交聯(lián)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，各種交聯(lián)材料電纜特性比較見附 表。
二、電子輻照交聯(lián)電纜
1、基本情況
電纜電子輻照交聯(lián)系物理交聯(lián)方式，它是在化學(xué)交聯(lián)迅速發(fā)展時(shí)期崛起的一門高新技術(shù)，是原子能技術(shù)和平利用的一個(gè)分支。電子輻照交聯(lián)電纜技術(shù)始于20世紀(jì)50年代中期。美國(guó)電子化學(xué)公司利用高能電子射線照射聚乙烯，使聚乙烯分子由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)，揭開了電子輻照交聯(lián)電線電纜的序幕。40多年來，隨著大功率電子加速器的誕生和輻照工藝的不斷完善，電線電纜輻照交聯(lián)得到了很大發(fā)展，并在一些發(fā)達(dá)國(guó)家相繼形成了規(guī)模化產(chǎn)業(yè)。據(jù)資料介紹，80年代中期全世界已經(jīng)有10多個(gè)國(guó)家的幾十家工廠生產(chǎn)輻照交聯(lián)電線電纜產(chǎn)品，線纜輻照生產(chǎn)線在全世界已經(jīng)形成規(guī)模。
電線電纜電子輻照交聯(lián)，現(xiàn)在已成為一種先進(jìn)、成熟、可靠的技術(shù)。我國(guó)1983年12月就把電線電纜輻照交聯(lián)列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)，隨后一些線纜企業(yè)開始把研發(fā)輻照電線電纜列為本企業(yè)的技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。目前已有多條輻照線纜生產(chǎn)線在不同企業(yè)投入運(yùn)行。
附表《常用塑料絕緣電纜特性比較表》
項(xiàng)目 聚氯乙烯 化學(xué)交聯(lián)聚乙烯 輻照交聯(lián)聚乙烯
密度(g/cm3) ≥1.36 ≤0.95 0.95
介電常數(shù) 5~6 2.3 2.3
20℃電阻率Ω•cm
額定工作溫度(℃) 65~70 90 105
短時(shí)過載溫度(℃) 160 250 270
載流量(倍) 1.0 1.3 1.6
吸水率(≤%) 0.1 0.02 0.02
最高電壓等級(jí)(kV) 6 500 10
抗拉強(qiáng)度(≥Mpa) 18 12.5 12.5
斷裂伸長(zhǎng)率(≥%) 200 200 200
老化條件(7天) l00℃ 135℃ 158℃
抗拉強(qiáng)度變化率(±%) 25 25 25
斷裂伸長(zhǎng)變化率(±%) 25 25 25
負(fù)載下伸長(zhǎng)率(≤%) 一 175 100
冷卻后伸長(zhǎng)率(≤%) 一 5 5
2、工藝特點(diǎn)
(1)交聯(lián)反映過程不產(chǎn)生低分子化合物，無雜質(zhì)殘留;
(2)交聯(lián)度容易控制.交聯(lián)鍵分布比較均勻;
(3)交聯(lián)是在常溫下完成，無焦燒、水樹、熔流等質(zhì)量問題;
(4)生產(chǎn)速度高，更換規(guī)格方便;
(5)能耗低，一般為化學(xué)交聯(lián)的30%-70%;
(6)加工較薄絕緣層具有明顯優(yōu)勢(shì)，效率高;
(7)材料選用面廣，可開發(fā)產(chǎn)品多;
(8)電子輻照交聯(lián)工藝具有非接觸式常溫加工的特點(diǎn)，因此基本上沒有對(duì)生產(chǎn)規(guī)格的限制。
通過以上對(duì)比，說明電子輻照交聯(lián)電纜比普通交聯(lián)電纜有更多的優(yōu)點(diǎn)，它不會(huì)造成環(huán)境污染，能耗低，節(jié)省原材料。因而價(jià)格更便宜，越來越多地被用戶接受，大量應(yīng)用于城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中。
