辐照交联与其他交联的对比.pdf

交联电缆工艺性能简介 一、概念 交联电缆通常是指电缆的绝缘层采用交联材料。 最常用的材料为交联聚乙烯 （XLPE ）。交联 工艺过程是将线性分子结构的聚乙烯（ PE）材料通过特定的加工方式，使其形成体型网状 分线结构的交联聚乙烯。使得长期允许工作混充由 700C 提高到 900C （或更高），短路允许 温度由 1400C 提高到 2500C （或更高），在保持其原有优良电气性能的前提下，大大地提高 了实际使用性能。 二、交联工艺方式 目前电缆行业生产交联电缆的工艺方式分为三类： 第一类 过氧化物化学交联， 包括饱合蒸 气交联、 惰性气体交联、 熔盐交联、硅油交联，国内均采用第二种即干法化学交联； 第二类 硅烷化 学交联；第三类 辐照交联。 1、 惰性气体交联 ??? ―― 干法化学交联 采用加入过氧化合物交联剂的聚乙烯绝缘材料，通过三层共挤完成导体屏蔽层 ―― 绝缘 层 ―― 绝缘屏蔽层的挤出后， 连续均匀地通过充满高温、 高压氮气的密封交联管完成交联过程。 传 热媒体为氮气（惰性气体） ，交联聚乙烯电气性能优良、生产范围可达 500KV 级。 2、 硅烷化学交联 ―― 温水交联 采用加入硅烷交联剂的聚乙烯绝缘材料，通过 1+2 的挤出方式完成异体屏蔽层 ―― 绝缘 层 ―― 绝缘屏蔽层的挤出后，将已冷却装盘的绝缘线芯浸入 85-950C 热水中进行水解交联， 由于湿法交联会影响绝缘层中的含水量。一般最高电压等级仅达 10KV 。 3、 辐照交联 ―― 物理交联 采用经过改性的聚乙烯绝缘料，通过 1+2 的挤出方式完成异体屏蔽层 ―― 绝缘层 ―― 绝缘 屏蔽层 的挤出后，将冷却后的绝缘线芯，均匀通过高能电子加速器的辐照扫描窗口完成交联过程。 辐照交联电缆料中不加入交联剂， 在交联时是由高能电子加速器产生的高能电子束有效穿透 绝缘层，通过能量转换产生交联反应的， 因为电子带有很高的能量， 而且均匀地穿过绝缘层， 所以形成的交联键结合能量高， 稳定性好。 表现出的物理性能为， 耐热性能优于化学交联电 缆。但由于受加速器能量级的限制 （一般不超过 3.0Mev 电子束有效穿透厚度为 10mm 以下， 考虑几何因数，生产电缆的电压等级仅能达到 10KV ，优势在 6KV 以下。 三、辐照交联电缆特性 电缆绝缘材料的老化寿命主要取决于其热老化寿命， 它是在热作下绝缘材料内所发生的热氧 氧化、 热裂解、 热氧化裂解，缩聚等化学反应的速度所决定的，因此绝缘材料的热老化寿命 直接影响着电缆的使用寿命， 按照化学反应动力学推导及人工加速热老化试验测得的 （20-30 年）辐照交联电缆长期允许工作温度为： 1、 电力电缆 YJV 0.6/1KV 1160C 若按额定工作温度 1050C 推导，其热老化寿命超过 60 年。 若按额定工作温度 900C 推导，其热老化寿命超过 100 年。 2、 架空绝缘电缆 JKLYJ 10KV 1220C 架空绝缘电缆在露天空中敷设， 绝缘材料的耐环境及耐辐射性更显重要。 辐照交联绝缘材料 要经 过辐照加工，其本身就具有很好的耐辐射能力，交联生产过程中所施加的辐照剂量距 其破坏剂量留有很大安全裕度。 聚乙烯辐射破坏剂量为 1000KGY ，而加工剂量约