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交联生产过程中应注意 - 无图版

xcable323 --- 2012-12-18 16:41:14

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化学交联的交联设备主要是悬链式交联生产线(CCV)及立塔式交联生产线(VCV),其硫化管主要由加热硫化交联管和冷却管组成。交联聚乙烯绝缘的交联度主要取决于绝缘体积、交联管温度及长度、冷却管温度及长度、生产速度、导体温度等因素,在绝缘体积一定的前提下,导体热容量越小、交联管长度越长温度越高、冷却管长度越长温度越低,则生产速度越高,反之亦然。但是,在实际生产控制中,这些相关因素都有合理范围,且与绝缘的质量水平密切相关,进口设备及比较规范的企业可采用专用软件进行计算,根据实际设备、环境温度情况等得出合理的生产速度。

 (1)绝缘中的热应力严重影响电缆质量和电缆的使用寿命。由于交联聚乙烯的热膨胀系数(330×10-6/度)为铜导体(17×10-6/度)的近20倍,为铝导体(23×10-6/度)的近15倍,因此,交联过程中加热和冷却过程中必然产生应力,这种应力的大小与加热温度及速度、冷却温度及速度相关,即如果高温下快速加热、低温下快速骤冷,在绝缘中就会产生较大应力。应力严重时,如将绝缘样品切片,在光照下,在绝缘中心能见到多层淡淡的圆环。有热应力的电缆的局放水平高达20~100pC左右,如将这盘电缆放置数日,局放又可恢复到5~10pC左右。电缆就成为合格产品;也可以将电缆置烘房内加热,电缆就更容易恢复到5~10pC左右。另外存在热应力的电缆在耐压试验时,在很低的电压下就会发生击穿,如8.7/10kv电压等级的电缆,升压不到U=8.7kv时绝缘就发生击穿了。其次,也会导致热应力开裂,以及由于弯曲等产生的机械应力开裂,这些均可引发绝缘中的水树、电树,加速形成电缆击穿通道,使电缆在与运行中早期击穿。
(2)小截面电缆(特别是35kv及以下低压电缆)应注意绝缘冷却后的收缩问题。鉴于交联聚乙烯交联过程中在绝缘中会产生热应力,而这种热应力在生产过程中通过铜带绕包前的停放、在烘房内加热到70度后冷却,以及在交联生产线增设应力消除装置(如ROL在线松弛系统)等均可给以尽可能的消除。对于小截面高电压交联聚乙烯电缆,如50平方毫米铜或铝导体的35kv电缆,由于绝缘与导体接触面积相对较小,绝缘较厚,绝缘中的应力在使用中更易较快释放,在很小的绝缘应力水平下才能产生平衡。因此,在这些电缆绝缘中如有热应力的存在,其危害更大,在电缆运行中将会产生轴向收缩,造成附件开裂、击穿等事故。因此,对于这些交联聚乙烯绝缘电缆,在绕包铜带或铜丝前,在烘房内采用低温加热,以便消除热应力是十分必要的。
(3)绝缘材料储存等注意事项。交联聚乙烯化学交联料主要由聚乙烯树脂、抗氧剂、交联剂等组成,抗氧剂一般选用300#,其熔点温度为165度,DCP的熔点温度为38.5度。这两种配合剂都较易析出,特别是DCP渗入聚乙烯(PE)粒子的深度仅1~2㎜,低温下更易析出。因此,化学交联料要在一定温度下储存,且要注意保存时间不能过长;其次,XLPE料在管道输送过程中,应注意管道内壁光滑,且管道通畅(避免急转弯),因为料粒高速碰撞也会造成抗氧剂和交联剂的析出。交联剂析出后,会造成交联不稳定及不合格;抗氧剂析出造成的质量问题更严重,因为其熔点温度高于聚乙烯的挤出温度,在挤出过程中无法分散,因此,在交联管内交联时产生分解,并形成绝缘气孔,影响局放、耐压水平,轻微的也会在出厂后产生水树、电树枝,导致电缆的品质因数较差。
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