塔博士课堂 | 辐照交联电缆与普通电缆的区别
发布时间:2020-05-06

交联电缆的绝缘材料是XLPE,其基料是PE等成份,而交联工艺是通过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子结构的交联聚乙烯。使得长期允许工作温度由70℃提高到90℃(或更高),短路允许温度由140℃提高到250℃(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。


交联电缆的交联方式


交联电缆的交联方法有多种,目前常用的交联方法有过氧化物化学交联(即DCP交联)、硅烷交联和辐照交联,其中硅烷交联根据材料的不同又分为温水交联和免水煮硅烷交联。不管通过哪种交联方式,交联的结果都是交联电缆热延伸符合国家标准中性能要求。



01
化学交联

DCP交联生产线采用悬链或立塔设备,设备、厂房造价高,而且需要消耗掉大量的水、电、气等,因而投资较大;由于生产线较长仅适合于大长度电缆的生产;对环境的要求高,需要专门的生产车间。


02
硅烷交联

硅烷交联生产线仅需普通挤塑机和加热装置(热水池或蒸汽室),投资少,对环境要求低,生产灵活适合于大长度或短段电缆的生产,可以根据客户的需求制造不同长度的电缆。


03
辐照交联

辐照交联,利用电子加速器产生的高能量电子束流,轰击绝缘层及护套,将线性分子结构的聚乙烯(PE)材料高分子链打断,被打断的每一个断点成为自由基。自由基不稳定,相互之间要重新组合,重新组合后原来的链状分子结构变成三维网状的分子结构而形成交联。另外辐照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余度,在相当宽的范围内仍是受辐射交联状态,所以在较长的前期使用过程中受到辐射其性能会有所提高。

辐照交联低烟无卤阻燃电线电缆难以着火,具有阻止或延缓火焰蔓延的能力,过载力强。着火状态下,还具备无卤,低烟,无毒,无腐蚀等特性。

交联方式的比较
表1三种交联方式的比较


比较项目化学交联辐照交联硅烷交联
投资较大
交联方式在线100米管道或立塔高压氮气保护、高温、水冷交联收放线,电子束物理交联成盘,温水浸泡或蒸气蒸熏8小时以上交联
交联成本较高
优势领域大长度、超高或高压电力电缆(10-110kV)中、低压电缆、特殊装备用线、阻燃线缆、交联PVC、PP、含氟聚合物等中、低压电缆、建筑用线、普通控缆等
主要优点

1、挤线和交联过程同步,挤出过程洁净、交联过程密闭;

2、生产设备及生产工艺成熟

1、成产工艺简单,可利用原有设备,交联过程可控制;

2、加工材料的种类多,尤其是耐温、阻燃等高性能的材料

1、生产工艺简单,可利用原有设备

2、单位生产成本低

主要问题

1、不适合小截面、薄绝缘线缆;

2、有化学残留物

1、不适合10kV以上线缆

2、部分大线辐照装置存在问题,辐照均匀性差

1、生产工艺难控制,产品质量不稳定;

2、生产效率低


    交联电缆以其耐温等级高、抗过载能力强、物理机械性能好、使用寿命长等优点,已被广泛采用。过氧化物的化学交联、电子束的辐照交联、硅烷的温水交联三种交联方式生产的线缆,在交联线缆市场上共存。

由于化学交联生产工艺的特殊性,在耐高压、大截面线缆上有其它交联方式不可替代的优势;中低压普通交联线缆,辐照交联、温水交联相互竞争已成现实;但在耐高温、阻燃和除聚乙烯材料外的其它聚合物交联上辐照交联有独特的优势。