交联绝缘电缆的生产工艺与选用

上海电缆研究所  蒋佩南

    交联绝缘已在电力电缆中占主导地位，代替了油纸绝缘，并逐步取代了 PVC塑料绝缘。交联绝缘的品种虽多，但主要分为物理和化学交联两大类，其绝缘品质完全一致，故在国标GBl2706—91中，是不区分采用何种交联方法的。
    1．物理交联物理交联又称辐照交联，其绝缘品质最佳，交联度高，耐候性好，是各种软线，装备线以及耐高温(105c及以上)和阻燃电线电缆的理想工艺方法。其主要缺点为辐照不均匀，生产中要反复照射，电缆弯曲次数太多，且在绝缘中容易注入空间电荷，不太适用于电力电线生产。有些企业采用辐照线生产了一些小截面铝芯电缆和1—lOkV铝芯架空电缆，问题并不太大。
    2．化学交联化学交联分高温和低温两种交联方法，其中高温交联又包括蒸汽和干法交联两种。蒸汽交联因绝缘中水分含量2000x10-6，绝缘品质不好，已完全淘汰；干法交联绝缘中水分含量(1OO—200)×10-6，已在 lO—500kV电缆中广泛地应用。低温交联，学名硅烷交联，电缆在70cC—90c温水中交联，也可在湿度较大的空气中交联，故又名温水交联。交联剂(硅烷)吸水后才能使PE绝缘的线性结构反应成网状的交联结构。吸收的水分已成为绝缘分子的一部分，故水分含量极少，也是(100—200)x10-6，绝缘品质完全和干法交联一样，绝缘性能还超过于法交联。温水交联因水分不易渗入较厚的PE绝缘，一般适用于10kV及以下电缆，特另U是1kV温水交联电缆。
    温水交联电缆，产品质量好，设备投资低，生产速度快，是最为理想的电缆产品，目前交联工艺有：二步法；共聚料生产法；Monosil一步法，及派生的另两种工艺方法；固相一步法，及共混法共7种生工艺。
    采购电缆时，应熟悉上述知识，才能得到优质产品。
    3．交联电缆的采购和选型
    交联电缆的绝缘品质高，其工频击穿强度可达50kV／mm，tan6仅为5 x10-4，介电常数为2．3，是最为理想的电缆绝缘，同时交联电缆的工作温度高达90c，耐热和耐候性好，并有较高的机械性能和耐腐蚀等化学性能，在中低电缆产品中基本上已全是交联电缆了。尽管交联电缆的工艺不同，但其绝缘品质均完全一致。现将常用的不同类型电缆的选用介绍如下：
    (1)1kV三芯铝芯70mm’交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带销装电缆，型号为YJLV22—0．6／1、3 x70:该型号中的交联绝缘(YJ)可以采用任何一种交联工艺，但以采用温水交联为最好，如采用干法交联，设备投资大，生产速度慢，如电缆截面再小些，会在庞大的生产线上将电缆拉细或拉断，如果用辐照交联，因电缆弯曲次数过多会使电缆的紧压导体受损，紧压铜导体更容易损坏。在采购时应考虑到：对截面较小的铝芯电缆切忌采用干法交联；对截面较大或铜芯电缆不能采用幅照交联，温水交联就有较大的灵活性。
  (2)10kV三芯铜芯120mm’交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带销装电缆，型号为YJV22—8．7／10、3×120：10kV等级电缆截面一般均大一些，特别是铜芯电缆，是不能采用辐照交联工艺的，除因电缆弯曲次数太多容易损伤电缆外，且在绝缘中集累了空间电荷使绝缘品质下降。10kV等级电缆目前以干法交联生产工艺最适合，产品质量稳定，价格合理。但如电缆批量少，规格变化多时，干法交联废品率极高，且容易将很小截面的电缆拉断，这就应采用温水交联。温水交联属低温交联范畴，无绝缘热应力，绝缘品质好，要消除温水交联“一定含水”的误解，随着温水交联新材料的开发，在中低压电缆领域内，更有着很好的发展前景。
    (3)10KV铝芯70mm’架空绝缘电缆，型号为JKLYJ—6／lO、1x70:，该型号电缆也是三种工艺均在生产，采用幅照交联工艺的企业，为消除空间电荷，将电缆导体长期接地后，电缆可安全地用于半绝缘系统的架空电缆线路上。采用干法交联还是温水交联的比较，与上面10kV电缆的生产一致。
    总之，辐照交联是电气装备电缆的最佳生产方式，并不适合于电力电缆的生产。为提高其设备的利用率，目前很多辐照生产线仍在生产电力电缆，用户在选用电缆时应适当注意。低成本温水交联电缆(固相一步法工艺)因工艺技术较难掌握，容易造成电缆表面毛糙，开裂等缺陷，也应注意观察。

［hscable 在 2006-9-21 23:43:24 编辑过］

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