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萃取法測(cè)試交聯(lián)聚乙烯交聯(lián)度若干問題的商榷 - 無圖版

飛刀 --- 2007-10-07 14:24:55

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1  引言

XLPE電纜最早是由美國(guó)GE公司在1957年開發(fā)的。我國(guó)的XLPE電纜的研究和生產(chǎn)起步較晚,而發(fā)展卻非常迅速。我們公司自1987年以來先后引進(jìn)了芬蘭NOKIA公司110kV懸鏈?zhǔn)浇宦?lián)生產(chǎn)線和500kV立式交聯(lián)生產(chǎn)線。并在國(guó)內(nèi)率先引進(jìn)美國(guó)哈佛來超高壓串聯(lián)諧振局放試驗(yàn)設(shè)備,建成750kV

高壓試驗(yàn)屏蔽大廳,為高壓電纜的生產(chǎn)和超高壓交聯(lián)電纜的研制開發(fā),提供了可靠保障。已研制生產(chǎn)的220kV交聯(lián)電纜國(guó)內(nèi)首家通過預(yù)鑒定試驗(yàn),并于2000年通過國(guó)家級(jí)產(chǎn)品鑒定;現(xiàn)已大量投放市場(chǎng),創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。500kV超高壓交聯(lián)電纜,于200110月樣品已通過例行試驗(yàn), 準(zhǔn)備到權(quán)威檢測(cè)中心進(jìn)行全性能測(cè)試。

2  生產(chǎn)過程對(duì)交聯(lián)度的影響

XLPE電纜的生產(chǎn)過程中,絕緣線芯是一面擠出一面交聯(lián)的,絕緣層內(nèi)外溫度的不均勻(對(duì)于絕緣厚度較大的高壓電纜尤為明顯),使內(nèi)層交聯(lián)度較低,結(jié)晶度較高;外層交聯(lián)度較高,但結(jié)晶度較低。同時(shí),在交聯(lián)后的冷卻過程中,溫度和冷卻速度影響了結(jié)晶的形態(tài)。因此,交聯(lián)電纜生產(chǎn)線工藝參數(shù)(溫度、車速等)的確定非常重要。

XLPE電纜絕緣擠制過程中,由于內(nèi)外層溫度的分布不均勻,將對(duì)電纜絕緣的不同部分的交聯(lián)度產(chǎn)生影響。通常認(rèn)為絕緣層的外層在交聯(lián)管中的溫度高于內(nèi)層絕緣的溫度。因此認(rèn)為絕緣層的外層交聯(lián)度也要高于內(nèi)層的交聯(lián)度。由此,我們對(duì)不同電壓等級(jí)的XLPE電纜內(nèi)外絕緣層分別取樣,進(jìn)行了交聯(lián)度測(cè)試。

3  交聯(lián)度測(cè)試及存在的問題

3.1  測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

依據(jù)HG184.1-90標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)方法,我們分別對(duì)15kV、35kV、66kV、110kV、220kV交聯(lián)電纜樣品的絕緣內(nèi)外層,進(jìn)行了交聯(lián)度的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表1所示。

 存在問題

通過對(duì)15kV、35kV、66kV、110 kV220kV XLPE電纜絕緣內(nèi)外層兩組試樣交聯(lián)度的測(cè)試,我們可知,內(nèi)層的交聯(lián)度要略大于外層的交聯(lián)度,這與我們通常的認(rèn)識(shí)相反。根據(jù)存在問題,我們利用XLPE電纜絕緣熱延伸試驗(yàn)方法測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

4  熱延伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1 交聯(lián)度測(cè)試結(jié)果

<DIV align=center>

電纜電壓

等級(jí)kV

交聯(lián)度(凝膠含量)%

絕緣內(nèi)層

絕緣外層

15

35

66

110

220

84.7

86.4

85.4

85.0

84.6

83.6

85.7

84.9

84.1

84.3

</DIV>

 

依據(jù)GB12706-91 、GB11017-89GB/Z18890-2002產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和GB/T2951.18-94絕緣熱延伸試驗(yàn)方法,對(duì)XLPE電纜的絕緣熱延伸性能進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表2所示。

</DIV>
<DIV class=Section2 style="LAYOUT-GRID: 15.6pt none">

 

 

 

 

2 熱延伸試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果

<DIV align=center>

電纜電壓

等級(jí)kV

絕緣內(nèi)層

絕緣外層

延伸率%

永久變形%

延伸率%

永久變形%

1#

2#

平均

1#

2#

平均

15

35

66

110

220

90

50

90

90

100

80

50

80

90

95

85

50

85

90

97.5

0

0

0

0

0

70

50

80

90

90

60

50

70

80

80

65

50

75

85

85

0

0

0

0

0

</DIV></DIV>
<DIV class=Section3 style="LAYOUT-GRID: 15.6pt none">

 

</DIV>

5  試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析

5.1數(shù)據(jù)對(duì)比

XLPE電纜絕緣內(nèi)外層各取兩組試樣,所測(cè)得的熱延伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看,內(nèi)層的延伸率要大于外層的延伸率;即在受到拉伸后外層的絕緣可以更好地恢復(fù)到原來的長(zhǎng)度。這說明電纜絕緣層外層的交聯(lián)度要大于內(nèi)層的交聯(lián)度,這和用萃取法測(cè)試XLPE電纜交聯(lián)度的結(jié)果是相反的。

5.2問題分析

XLPE電纜在絕緣擠制過程中,電纜絕緣外層的溫度遠(yuǎn)大于內(nèi)層的溫度,且外層受熱時(shí)間較長(zhǎng),交聯(lián)劑DCP很快分解完了,使交聯(lián)反應(yīng)趨于完全。而絕緣內(nèi)層受熱時(shí)間較短,DCP分解并不完全,且交聯(lián)也不趨于完全,此時(shí)絕緣內(nèi)層的交聯(lián)度要小于外層的交聯(lián)度。在采取萃取法測(cè)試XLPE交聯(lián)度時(shí),需要對(duì)試品進(jìn)行加熱。在加熱過程中,絕緣外層中的DCP由于在交聯(lián)管中已幾乎完全分解,所以已很難再發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。而絕緣內(nèi)層由于在交聯(lián)管中的溫度較低,且處在高溫的時(shí)間又較短,還有殘留的DCP存在,這樣在加熱時(shí),未交聯(lián)的聚乙烯可以再發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),使內(nèi)層絕緣的交聯(lián)度升高,這就是導(dǎo)致萃取法測(cè)試XLPE電纜交聯(lián)度時(shí),絕緣內(nèi)層的交聯(lián)度要略高于外層交聯(lián)度的原因所在。

6  結(jié)論

通過對(duì)萃取法測(cè)試XLPE電纜交聯(lián)度存在問題的商榷,由XLPE電纜絕緣熱延伸和交聯(lián)度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,我們得出結(jié)論:熱延伸試驗(yàn)正確反應(yīng)了XLPE電纜絕緣內(nèi)外層的交聯(lián)度的情況。IEC502和我國(guó)現(xiàn)行電纜標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,XLPE電纜絕緣的熱延伸性能,作為重要指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。交聯(lián)度只作為XLPE絕緣材料性能的測(cè)定。

由以上分析可知,在XLPE電纜的實(shí)際生產(chǎn)中,絕緣層的擠制工藝,我們要通過適當(dāng)?shù)靥岣呓宦?lián)管的溫度或降低生產(chǎn)線的速度,使電纜的絕緣內(nèi)層進(jìn)一步充分的進(jìn)行交聯(lián),且絕緣層交聯(lián)度盡可能趨于均勻,以達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量之目的,為市場(chǎng)提供質(zhì)最優(yōu)、價(jià)格低的產(chǎn)品。

qinys --- 2007-10-08 09:19:16

2

謝謝,剛涉及電力電纜,學(xué)習(xí)了

 

cuijiude --- 2008-02-21 10:38:41

3

交聯(lián)度測(cè)試方法是哪個(gè)﹐介紹一下
qiqimummum --- 2012-07-24 10:11:31

4

謝謝
zhengdb --- 2012-07-24 17:13:52

5

為什么我做的實(shí)驗(yàn)和文章所說的不一樣呢

鄲城麥都 --- 2012-07-25 15:55:53

6

我們是架空絕緣導(dǎo)線 在自己做蒸汽房交聯(lián) 可是效果不是太好 不知道老師對(duì)這方面有研究沒有

 

-- 結(jié)束 --