交联聚乙烯绝缘电缆交联工艺介绍及应用.pdf

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1、建藐电乞。______--__IBU{t0{(213113年第5期『ELECT《lTA陋』k_薹n_茎K．k撇一一一～～交联聚乙烯绝缘电缆交联工艺介绍及应用顾炯(上海电一叫眦缆一k～e研～㈨㈣讯一究一_星呈圣所一一w，a上～海市200093)韩高宝(加铝(天津)铝合金产品有限公司，天津市300308)Cross·linkingTechnologyIntroductionandApplicationofXLPEInsulatedCable．GuJiong(ShanghaiElectricCableRe

2、searchInstitute，Shanghai200093，China)gmd㈣’b虬pHanGaobao(Alcan(Tianjin)AlloyProductrsC．o1mpany，Ltd．，Tianjin300308，China)ux．眦s．mwXLPE交联工艺种类Fig．TypesofXLPEcross—linkingtechnology摘要介绍了交联聚乙烯绝缘电缆的几种交联工艺，分析对比了过氧化物化学交联、硅烷2三种聚乙烯交联工艺介绍交联和辐照交联的性能特点．及其在电力电缆中的应用。2．1

3、过氧化物化学交联工艺关键词电线电缆交联聚乙烯交联工艺交联聚乙烯化学交联的原理可分为以下过程和步骤：①在聚乙烯树脂中加入过氧化二异丙苯(DCP)，在一定的温度下DCP分解成氧异丙苯游离基：⑦该1引言游离基夺取碳键氢原子．并使聚乙烯分子之间通过交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆是目前应用最C—C结合形成网状结构．同时由产生的枯基醇继续广泛的电力电缆之一，其性能的优劣、质量的高反应生成甲烷、水等物质低．直接影响到输配电系统的运行状况化学交联的交联设备主要有悬链式干法交联生产目前交联聚乙烯交联工艺主要有过氧化物

4、化学线(CCV)及立塔式交联生产线(VCV)，其交联管交联、硅烷交联(又称温水交联)、辐照交联等主要由加热交联管和冷却管组成交联聚乙烯绝缘的(见下图)交联度主要取决于绝缘体积、交联管温度及长度、冷过氧化物化学交联于1957年南美国GE公司却管温度及长度、生产速度、导体温度等因素，在绝首先应用于电力电缆绝缘硅烷交联技术在上世纪缘体积一定的前提下．导体热容量越小、交联管长度60年代由美国DowComing公司研究发现．后来越长温度越高、冷却管长度越长温度越低．则生产速逐步形成了一步法与二步法的硅烷聚乙烯

5、交联工度越高．反之亦然艺。辐照交联电缆技术始于上世纪50年代中期．2．2硅烷交联工艺美国电子化学公司利用高能电子射线照射聚乙烯．硅烷交联可分为两个过程：①利用DCP分解成使聚乙烯分子由线型结构转变为网状立体型结构．游离基并作引发剂把不饱和硅烷分子和聚乙烯分子接开始了辐照交联的应用枝，产生活性硅烷基形成了俗称的A料：②将A料46—_型一20lvo1．29№曼262与俗称为B料的催化剂在一定的温度下进行水解交联感剂，以及抗老化剂、阻燃剂等。反应．形成网状XLPE分子结构。辐照交联适用于辐照层较薄、截面较

6、小的电线硅烷交联工艺可分为一步法和二步法两种。电缆．如电线的绝缘或外径较小的护套。一步法又分为两种：一种是Monosil一步法，即3三种交联工艺的对比及其应用范围电线电缆制造厂直接购买聚乙烯(PE)基料和化学原料硅烷等．使用配备液态硅烷计量的送料系统，3．1交联工艺的对}匕在较大长径比螺杆挤塑机上直接混料并挤包在导体交联工艺的对比见表1上：另一种是固相一步法。即将硅烷通过白炭黑载表1交联工艺的对比体渗吸到PE基料中．含有硅烷的PE料在电线电缆Tab．1Comparisonofcross—linkin

7、gtechnology制造厂使用时．不需要经过任何混料过程就可以在挤交联工艺过氧化物硅烷交联辐照交联塑机直接挤出化学交联二步法是按一定比例．把原材料厂提供的A料电压等级10～500kV10kV及以下1kV及以下和B料由电线电缆制造商混合后．再用挤塑机挤出设备投资高中高目前广泛使用的是二步法和固相一步法硅烷交联黛产成本高中高工艺。操作维修的由由难硅烷交联工艺虽然在温水或水蒸汽中进行．难荔程度并且其交联反应过程是一个吸水反应．但是XLPE中高压和中低压电力电电线和小截面适用产品超高压电缆和电气装备低压电

8、气装备中含有的水分仍然极小，约200ppm(1ppm表示百力电缆用电缆用电缆万分之一)．绝缘品质基本和干式交联一样．可生产10kV以下电压等级的电线电缆．目前国内多用过氧化物化学交联设备分为悬链式干法交联生产此工艺生产电压等级为0．6／1kV的电力电缆．性线(CCV)和立塔式干法交联生产线(VCV)前者能可靠应用于高压交联聚乙烯绝缘电缆的生产．国内目前2．3辐照交联工艺生产的电缆电压等级为6～110kV．以10kV、35kV辐照交联又称物理交联．对应于上述的化学电缆居