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提高交联聚乙烯绝缘电缆性能 从优选交联工艺方案开始

交联聚乙烯绝缘电缆可谓是当前矿企应用较广泛的一类电力电缆产品。因电缆性能的优劣与质量的高低直接影响整个输配电系统的正常运行状态,所以,严格选用合理交联工艺,来保障交联聚乙烯绝缘电缆的性能尤为重要。就目前而言,生产制作交联聚乙烯绝缘电缆所用的交联工艺大致有过氧化物化学交联、硅烷交联、辐照交联等,各工艺先容具体如下。


交联聚乙烯绝缘电缆


?过氧化物化学交联工艺

交联聚乙烯绝缘电缆化学交联的原理可分为以下过程和步骤:在聚乙烯树脂中加入过氧化二异丙苯(DCP),在特定的温度下DCP分解成氧异丙苯游离基;该游离基夺取碳键氢原子,并使聚乙烯分子之间通过C-C结合形成网状结构,同时由产生的枯基醇继续反应生成甲烷、水等物质。化学交联的交联设备主要有悬链式干法交联生产线(CCV)及立塔式交联生产线(VCV),其交联管主要由加热交联管和冷却管组成。


交联聚乙烯绝缘电缆


??硅烷交联工艺

硅烷交联可分为两个过程:利用DCP分解成游离基并作引发剂把不饱和硅烷分子和聚乙烯分子接枝,产生活性硅烷基形成了俗称的A料;将A料与俗称为B料的催化剂在特定的温度下进行水解交联反应,形成网状XLPE分子结构。硅烷交联工艺可分为一步法和二步法两种。硅烷交联工艺虽然在温水或水蒸汽中进行,并且其交联反应过程是一个吸水反应,但是XLPE中含有的水分仍然极小,约200ppm,绝缘品质基本和干式交联一样,可生产10kV以下电压等级的交联聚乙烯绝缘电缆,目前国内多用此工艺生产电压等级为0.6/1kV的交联聚乙烯绝缘电缆,性能可靠。


交联聚乙烯绝缘电缆


???辐照交联工艺

辐照交联又称物理交联,对应于上述的化学交联,在交联聚乙烯绝缘电缆领域应用的主要是电子束辐照交联。电子束辐照交联的工艺原理为聚合物在受到高能电子束照射时,化学键被破坏,形成新的分子链结构,有的聚合物反应以降解为主,有的则以交联为主。电缆制造业广泛应用的聚烯烃(如PE)、聚氯乙烯(PVC)、橡胶(如EPDM)和热塑性弹性体(如TPU)等通常以交联反应为主。辐照交联适用于辐照层较薄、截面较小的交联聚乙烯绝缘电缆,如电线的绝缘或外径较小的护套。


就交联聚乙烯绝缘电缆而言,不同类别电缆产品往往都有较适用的一种交联工艺方式,比如,高压及超高压电力电缆产品往往比较适合采用过氧化物化学交联;而像控制电缆、计算机电缆等小截面电气装备用电缆产品则更适合采用辐照交联工艺。


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