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[架空電纜] “架空電纜用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料”機械行業(yè)標準制定情況介紹
P:2013-05-12 10:13:45
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"架空電纜用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料”機械行業(yè)標準制定工作于今年初開始，8月份完成標準征求意見稿，標準送審稿將于近日完成，年內(nèi)將完成標準審查及報批。
1986年7月原水利電力部下達《關(guān)于城市配電網(wǎng)工作的通知》，通知中規(guī)定：城市低壓配電網(wǎng)要積極推廣和采用架空絕緣電纜，今后配電網(wǎng)中逐步以架空絕緣電纜更換架空裸線，新建項目一律采用架空絕緣電纜。
架空絕緣電纜的應用提高配電網(wǎng)供電的可靠性，減少了停電事故，有效防止觸電事故，有利于保障人身安全，有效解決城市綠化存在的“樹線矛盾”，因此架空絕緣電纜應用發(fā)展很快。根據(jù)不完全統(tǒng)計，1998年額定電壓10kV架空絕緣電纜年產(chǎn)量約3萬公里。這幾年大規(guī)模進行的城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造2000年額定電壓10kV架空絕緣電纜年產(chǎn)量約為6萬公里。
目前國內(nèi)10kV架空絕緣電纜基本采用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料作為絕緣，代表了架空絕緣電纜的技術(shù)發(fā)展方向。
黑色交聯(lián)聚乙烯絕緣料與白色交聯(lián)聚乙烯絕緣料在物理機械性能、熱老化性能、熱態(tài)下的理化性能以及電氣性能都比較相似，比重輕則是架空絕緣電纜輕型化尤為主要的材料特性之一。碳黑的加入，極大地改善了架空絕緣電纜的耐氣候性能。
架空電纜發(fā)展初期，以企業(yè)標準指導生產(chǎn)。隨著電纜產(chǎn)品和應用材料不斷發(fā)展，架空絕緣電纜的生產(chǎn)和應用有了比較規(guī)范的標準，1996年上海電纜研究所為電線電纜行業(yè)編制了“架空絕緣電纜用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料”的采購規(guī)范（試行稿草案），為制定架空絕緣電纜用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料機械行業(yè)標準奠定了基礎(chǔ)。
本標準制定工作中，有重點選擇試驗項目進行了驗證試驗工作。
一、耐氣候性能試驗驗證
試驗方法：GB 14049-87附錄A方法進行
樣品：6個單位6個樣品
主要驗證：1008h后材料的物理機械性能變化
驗證結(jié)果：5只樣品的抗張強度和斷裂伸長率的保留率在75～
85％
1只樣品的抗張強度和斷裂伸長率的保留率在70
％左右
耐氣候性能試驗在氣候箱內(nèi)進行，耐氣候材料的氣候箱老化試驗是一項很嚴苛的試驗項目。據(jù)資料介紹，耐氣候性能優(yōu)劣與選用碳黑有關(guān)，碳黑的品種、細度、加工分散性以及其他配合劑的效應協(xié)同。選用高結(jié)構(gòu)碳黑，粒徑≤20μm，用量在1％以內(nèi)，生產(chǎn)工藝上有良好分散、碳黑的聚集相的連續(xù)性的充分考慮，加入碳黑的材料具有抗紫外線光的擴散反射作用，材料的耐氣候性就比較優(yōu)秀。
二、電氣性能試驗驗證
1. 介電強度
試驗方法：GB/T 1408-99
樣 品：6個單位6個樣品
主要驗證：對稱和不對稱電極
驗證結(jié)果：
樣品類 介電強度（MV/m）
不對稱電極(φ25/75mm) 對稱電極(φ25/25mm)
南1# 31.9 40.5
南2# 32.9 44.1
南3# 32.0 42.6
北1# 29.96 33.1
北2# 31.2 39.2
北編1# 29.75 35.1
兩種不同類型的電極得出的介電強度有很大區(qū)別。按目前標準意見征求稿指定的要求都在合格指標內(nèi)。
2. 絕緣電阻率
試驗方法：GB/T 1410-89
樣 品：6個單位6個樣品
主要驗證：室溫在20℃與23℃時對ρv的影響
驗證結(jié)果：
樣品類 絕緣電阻率（Ω·m）
20℃時 23℃時
南1# 7.5×1014 6.0×1014
南2# 9.1×1014 7.2×1014
南3# 7.3×1014 7.0×1014
北1# 7.59×1014 7.1×1014
北2# 7.2×1014 6.83×1014
北編1# 8.1×1014 7.23×1014
3. 介質(zhì)損耗因數(shù)
試驗方法：GB/T 1409-88
樣 品：6個單位6個樣品
主要驗證：tgδ水平概率
驗證結(jié)果：1.0×10-4 無一樣品達到
1.0×10-3 3個樣品達到
3.0～4.0×10-3 3個樣品
加入碳黑的可交聯(lián)聚乙烯絕緣料，對電氣性能有影響，其中影響較大的是介質(zhì)損耗因數(shù)、介電強度和絕緣電阻率方面影響比較小，架空絕緣電纜有利用空氣作為絕緣介質(zhì)下運行環(huán)境，黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料是比較適宜。
三、熱延伸
試驗方法：GB/T 2951.2-97
樣 品：6個單位7個樣品
主要驗證：
驗證結(jié)果：
樣品類 熱延伸率（％） 永久變形率（％）
南1# 70 2.5
南2# 35 0
南3# 32.5 -2.5
比1# 40 -2.5
比2# 48 0
比編1# 63 -2
黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料中有炭黑的組份，并不影響過氧化物的交聯(lián)反應。一定的配合量下，仍可使黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料具有較高的硫化速率，硫化程度也充分。生產(chǎn)效率與白色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料基本相同。
四、密度
試驗方法：GB/T 1033 浸漬法（A方法）
樣 品：6個單位6個樣品
驗證結(jié)果：
樣品類 密度（g/cm3）
南1# 0.9230
南2# 0.9253
南3# 0.9119
比1# 0.9254
比2# 0.9231
比編1# 0.9244
所測定的密度在0.912～0.925之間，≤0.93g/cm3不夠嚴密，考慮目前國內(nèi)材料的現(xiàn)狀，征求意見內(nèi)容中密度指標規(guī)定為0.925±0.002 g/cm2。
五、含水量
試驗方法：電線電纜行業(yè)采購規(guī)范（1996.10）架空電纜用“黑色交聯(lián)聚乙烯絕緣料”（試行稿草案）附錄一方法進行。
樣品：6個單位7個樣品
驗證結(jié)果：
樣品類 含水量（ppm）
一般熱空氣干燥烘箱 真空干燥烘箱
南1# 411.3 789
南1#-1 617.4 ／
南2# 579.6 842
南3# 648.7 719
北1# 403.0 947
北2# 294.5(60℃×12h) 492.5
北編1# 522.9 764
所測試樣品（材料廠、電纜廠）經(jīng)過多次重復驗證，都超過200ppm。用真空干燥烘箱，一般干燥烘箱，各組樣品試驗結(jié)果重復性差。200ppm，0.02％等級的微微量水份是極微小的數(shù)值，是測定方法存在問題，還是樣品周期過長或環(huán)境條件（例如濕度大小）的影響，還須作進一步研究，在標準中規(guī)定產(chǎn)品含潮量尚不具備條件。
試驗驗證工作對標準的制訂工作是十分有益的，由制造廠一起參加的試驗驗證工作使得標準的技術(shù)指標更合理科學，試驗方法準確而且可操作，使標準既能滿足采用國際標準要求，又能指導生產(chǎn)和應用。
標準起草工作組將認真努力地工作，出色地完成“架空電纜用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料”機械行業(yè)標準制訂工作任務。
1986年7月原水利電力部下達《關(guān)于城市配電網(wǎng)工作的通知》，通知中規(guī)定：城市低壓配電網(wǎng)要積極推廣和采用架空絕緣電纜，今后配電網(wǎng)中逐步以架空絕緣電纜更換架空裸線，新建項目一律采用架空絕緣電纜。
架空絕緣電纜的應用提高配電網(wǎng)供電的可靠性，減少了停電事故，有效防止觸電事故，有利于保障人身安全，有效解決城市綠化存在的“樹線矛盾”，因此架空絕緣電纜應用發(fā)展很快。根據(jù)不完全統(tǒng)計，1998年額定電壓10kV架空絕緣電纜年產(chǎn)量約3萬公里。這幾年大規(guī)模進行的城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造2000年額定電壓10kV架空絕緣電纜年產(chǎn)量約為6萬公里。
目前國內(nèi)10kV架空絕緣電纜基本采用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料作為絕緣，代表了架空絕緣電纜的技術(shù)發(fā)展方向。
黑色交聯(lián)聚乙烯絕緣料與白色交聯(lián)聚乙烯絕緣料在物理機械性能、熱老化性能、熱態(tài)下的理化性能以及電氣性能都比較相似，比重輕則是架空絕緣電纜輕型化尤為主要的材料特性之一。碳黑的加入，極大地改善了架空絕緣電纜的耐氣候性能。
架空電纜發(fā)展初期，以企業(yè)標準指導生產(chǎn)。隨著電纜產(chǎn)品和應用材料不斷發(fā)展，架空絕緣電纜的生產(chǎn)和應用有了比較規(guī)范的標準，1996年上海電纜研究所為電線電纜行業(yè)編制了“架空絕緣電纜用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料”的采購規(guī)范（試行稿草案），為制定架空絕緣電纜用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料機械行業(yè)標準奠定了基礎(chǔ)。
本標準制定工作中，有重點選擇試驗項目進行了驗證試驗工作。
一、耐氣候性能試驗驗證
試驗方法：GB 14049-87附錄A方法進行
樣品：6個單位6個樣品
主要驗證：1008h后材料的物理機械性能變化
驗證結(jié)果：5只樣品的抗張強度和斷裂伸長率的保留率在75～
85％
1只樣品的抗張強度和斷裂伸長率的保留率在70
％左右
耐氣候性能試驗在氣候箱內(nèi)進行，耐氣候材料的氣候箱老化試驗是一項很嚴苛的試驗項目。據(jù)資料介紹，耐氣候性能優(yōu)劣與選用碳黑有關(guān)，碳黑的品種、細度、加工分散性以及其他配合劑的效應協(xié)同。選用高結(jié)構(gòu)碳黑，粒徑≤20μm，用量在1％以內(nèi)，生產(chǎn)工藝上有良好分散、碳黑的聚集相的連續(xù)性的充分考慮，加入碳黑的材料具有抗紫外線光的擴散反射作用，材料的耐氣候性就比較優(yōu)秀。
二、電氣性能試驗驗證
1. 介電強度
試驗方法：GB/T 1408-99
樣 品：6個單位6個樣品
主要驗證：對稱和不對稱電極
驗證結(jié)果：
樣品類 介電強度（MV/m）
不對稱電極(φ25/75mm) 對稱電極(φ25/25mm)
南1# 31.9 40.5
南2# 32.9 44.1
南3# 32.0 42.6
北1# 29.96 33.1
北2# 31.2 39.2
北編1# 29.75 35.1
兩種不同類型的電極得出的介電強度有很大區(qū)別。按目前標準意見征求稿指定的要求都在合格指標內(nèi)。
2. 絕緣電阻率
試驗方法：GB/T 1410-89
樣 品：6個單位6個樣品
主要驗證：室溫在20℃與23℃時對ρv的影響
驗證結(jié)果：
樣品類 絕緣電阻率（Ω·m）
20℃時 23℃時
南1# 7.5×1014 6.0×1014
南2# 9.1×1014 7.2×1014
南3# 7.3×1014 7.0×1014
北1# 7.59×1014 7.1×1014
北2# 7.2×1014 6.83×1014
北編1# 8.1×1014 7.23×1014
3. 介質(zhì)損耗因數(shù)
試驗方法：GB/T 1409-88
樣 品：6個單位6個樣品
主要驗證：tgδ水平概率
驗證結(jié)果：1.0×10-4 無一樣品達到
1.0×10-3 3個樣品達到
3.0～4.0×10-3 3個樣品
加入碳黑的可交聯(lián)聚乙烯絕緣料，對電氣性能有影響，其中影響較大的是介質(zhì)損耗因數(shù)、介電強度和絕緣電阻率方面影響比較小，架空絕緣電纜有利用空氣作為絕緣介質(zhì)下運行環(huán)境，黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料是比較適宜。
三、熱延伸
試驗方法：GB/T 2951.2-97
樣 品：6個單位7個樣品
主要驗證：
驗證結(jié)果：
樣品類 熱延伸率（％） 永久變形率（％）
南1# 70 2.5
南2# 35 0
南3# 32.5 -2.5
比1# 40 -2.5
比2# 48 0
比編1# 63 -2
黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料中有炭黑的組份，并不影響過氧化物的交聯(lián)反應。一定的配合量下，仍可使黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料具有較高的硫化速率，硫化程度也充分。生產(chǎn)效率與白色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料基本相同。
四、密度
試驗方法：GB/T 1033 浸漬法（A方法）
樣 品：6個單位6個樣品
驗證結(jié)果：
樣品類 密度（g/cm3）
南1# 0.9230
南2# 0.9253
南3# 0.9119
比1# 0.9254
比2# 0.9231
比編1# 0.9244
所測定的密度在0.912～0.925之間，≤0.93g/cm3不夠嚴密，考慮目前國內(nèi)材料的現(xiàn)狀，征求意見內(nèi)容中密度指標規(guī)定為0.925±0.002 g/cm2。
五、含水量
試驗方法：電線電纜行業(yè)采購規(guī)范（1996.10）架空電纜用“黑色交聯(lián)聚乙烯絕緣料”（試行稿草案）附錄一方法進行。
樣品：6個單位7個樣品
驗證結(jié)果：
樣品類 含水量（ppm）
一般熱空氣干燥烘箱 真空干燥烘箱
南1# 411.3 789
南1#-1 617.4 ／
南2# 579.6 842
南3# 648.7 719
北1# 403.0 947
北2# 294.5(60℃×12h) 492.5
北編1# 522.9 764
所測試樣品（材料廠、電纜廠）經(jīng)過多次重復驗證，都超過200ppm。用真空干燥烘箱，一般干燥烘箱，各組樣品試驗結(jié)果重復性差。200ppm，0.02％等級的微微量水份是極微小的數(shù)值，是測定方法存在問題，還是樣品周期過長或環(huán)境條件（例如濕度大小）的影響，還須作進一步研究，在標準中規(guī)定產(chǎn)品含潮量尚不具備條件。
試驗驗證工作對標準的制訂工作是十分有益的，由制造廠一起參加的試驗驗證工作使得標準的技術(shù)指標更合理科學，試驗方法準確而且可操作，使標準既能滿足采用國際標準要求，又能指導生產(chǎn)和應用。
標準起草工作組將認真努力地工作，出色地完成“架空電纜用黑色可交聯(lián)聚乙烯絕緣料”機械行業(yè)標準制訂工作任務。
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