電線電纜工藝學(xué)

1、第四部分 交聯(lián)電纜工藝,第一章 概論第一節(jié) 交聯(lián)電纜概況 一．交聯(lián)電纜在輸電系統(tǒng)中的作用電能生產(chǎn)和其它工業(yè)最大的不同是能量不能貯存，因而，各動力能源的供給、能量的轉(zhuǎn)變過程、電能的輸送和使用必須構(gòu)成一個有機的整體，在任何時候電能的生產(chǎn)都要根據(jù)不斷變化著的負荷隨時進行調(diào)節(jié)，將電能源源不斷地輸送給用戶。,把一些發(fā)電廠、變電所、輸電線路和許多用戶連接成一個發(fā)電、輸變電、用電的整體，稱為電力系統(tǒng)。它的明顯優(yōu)點是安全、經(jīng)濟、可

2、靠和節(jié)省投資。電力系統(tǒng)可以是區(qū)域性的，全國性的，甚至是國際性的。,電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一部分，其作用是進行電能的輸送和分配。電能的輸送和分配一般都利用三相交流電，這是因為交流電容易改變電壓，三相交流發(fā)電機和電動機的構(gòu)造簡單，運行可靠，造價便宜。但它的缺點是在輸送過程中，電能損耗較大。為了減少輸電過程中的電能損耗，對于長距離輸送電能目前正在發(fā)展直流輸電。電能的傳輸，是通過電纜輸送到幾十公里、幾百公里、甚至上千公里以外地方的。,電力電纜在輸電

3、和配電系統(tǒng)中是不可分割的組成部分，越來越多的輸電配電線路安裝于人口和建筑稠密的區(qū)域，電纜系統(tǒng)不但可以節(jié)約空間，而且有利于環(huán)境美化。,到了90年代末期，在電力電纜線路中，1kV～35kV中低壓電纜已全部為交聯(lián)電纜所取代，110kV高壓交聯(lián)電纜基本上取代了充油電纜，220kV以上超高壓交聯(lián)電纜也將逐步取代充油電纜，預(yù)計不久的將來交聯(lián)絕緣電纜將取代其它電力電纜的絕緣品種。,二．國外交聯(lián)聚乙烯電纜的發(fā)展交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜從發(fā)明至今已有半個世紀(jì)

4、了，1952年，查爾斯(charlesby)在一次核反應(yīng)堆試驗中利用輻射能將聚乙烯交鏈成交聯(lián)聚乙烯，從而發(fā)明了交聯(lián)聚乙烯絕緣。1957年美國GE公司在上述原理上基礎(chǔ)上，采用過氧化物(DCP)作為化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)劑，首先在電纜工業(yè)中制造了交聯(lián)電纜，在1960～1965年間，就研制生產(chǎn)了5kV～35kV等級交聯(lián)電纜，1969～1971年研制成功了69kV～138kV交聯(lián)電纜，八十年代初，日本六大公司研制的275kV超高壓電纜均已分別正式投入運行

5、。,1970年，138kV交聯(lián)聚乙烯電纜樣品開始在WALTZMILL進行運行試驗。1973年美國電力研究院對36條地下輸電系統(tǒng)進行了技術(shù)改造研究，耗資2600萬美元。同年電氣公司最先用礦物質(zhì)或有機粉料作為電壓穩(wěn)定劑來填充交聯(lián)聚乙烯。1974年，美國能源研究開發(fā)局下屬電力研究開發(fā)局的電力研究院與通用公司合作，打算研制138kV～345kV交聯(lián)電纜。研究工作在通用電纜公司的研究中心進行。1977年中期，他們宣告研究成功138kV、230kV

6、和345kV交聯(lián)聚乙烯電纜設(shè)計、制造和敷設(shè)技術(shù)，并取得了專利。,美國除發(fā)展交聯(lián)聚乙烯電纜以外，也同時發(fā)展聚乙烯和乙丙橡膠絕緣高壓電纜，因此力量比較分散。同時美國不愿意放棄傳統(tǒng)的蒸汽交聯(lián)工藝，絕緣品質(zhì)不高，這是美國發(fā)展高壓電纜進展不快的原因之一。另外美國的鋼管充油和充氣電纜一直十分流行，就象英國使用自容式充油電纜那樣，電力公司對交聯(lián)高壓電纜的應(yīng)用持保守心理，不愿放棄原有的輸電方式，因此使交聯(lián)高壓電纜得不到充分的發(fā)展。,日本是從1959年開

7、始從美國引進這項技術(shù)，從六十年代初日本各大電線電纜公司開始大力發(fā)展交聯(lián)電纜，住友電氣公司在1960年便制造出6kV交聯(lián)電纜，以后的交聯(lián)電纜的電壓等級逐年提高：1961年～33kV；1962年～66kV；1965年～77kV；1969年～110kV；1971年～138kV；1973年～154kV；1978年～187kV；1979年～275kV：1982年～500kV。 日本的住友、古河、日立、藤倉、昭和以及大日六個大型電線電纜公司

8、研制交聯(lián)電纜的時間幾乎相同。它們都有相當(dāng)完善的交聯(lián)系統(tǒng)和自已的“獨創(chuàng)技術(shù)”。,1962年古河電氣公司已完成了66kV、77kV級交聯(lián)聚乙烯電纜試制。1965年，住友電氣公司研究成功三層共擠新工藝，1967年發(fā)明了紅外線交聯(lián)法，1970年研制成可剝離的交聯(lián)型絕緣屏蔽。1972年住友電氣公司的交聯(lián)電纜產(chǎn)品已遠銷美國，并著手研制275kV交聯(lián)電纜。1973年，該公司新建了80米高的高塔，安裝了新式連續(xù)交聯(lián)機組。1977年住友電氣公司開始出口紅

9、外線交聯(lián)技術(shù)。,1979年住友電氣公司制造了世界第一根275kV交聯(lián)聚乙烯電纜，在日本名古屋變電站敷設(shè)運行。同年，日立電線公司制造的275kV交聯(lián)聚乙烯電纜敷設(shè)于奧谷電站。日本日立、住友、古河、藤倉四大公司共同建立的一條500kV電纜線路現(xiàn)已竣工投產(chǎn)，由日本千頁到東京灣，線路長約40km(電纜長度為240km)是世界上最長的一根500kV電纜線路。,三．國內(nèi)交聯(lián)電纜生產(chǎn)情況我國交聯(lián)絕緣電纜起步較晚，大約從六十年代開始研制交聯(lián)聚乙烯電纜

10、。1971年上海電纜廠和沈陽電纜廠研制成功10kV－35kV交聯(lián)聚乙烯電纜，80年代初上海電纜廠將原有的蒸氣交聯(lián)法改為干式交聯(lián)法。,1982年沈陽電纜廠引進了瑞典西沃茲(Sieverts)公司的二手干式交聯(lián)生產(chǎn)機組，到1983年上海電纜廠進行交聯(lián)設(shè)備改造工程，由上海電纜廠、沈陽電纜廠、上海電工機械廠和上海電纜研究所三廠一所在消化吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上，共同研制開發(fā)國內(nèi)第一條干式交聯(lián)生產(chǎn)機組。,從80年代中期開始，交聯(lián)電纜需大于供，由此引發(fā)

11、了干式交聯(lián)生產(chǎn)機組大引進的熱潮，從原來的兩、三家一下子猛增到幾十多家生產(chǎn)企業(yè)。這些生產(chǎn)線大多是從芬蘭NOKIA，美國DAVIS、ROYL和德國TROESIER等國外著名的設(shè)備制造公司引進的，由于當(dāng)時一哄而上，缺乏對交聯(lián)生產(chǎn)技術(shù)的認識，加上國產(chǎn)原材料質(zhì)量較差，國產(chǎn)交聯(lián)電纜的擊穿故障率高，直接影響到交聯(lián)電纜的推廣和安全運行。,在這種背景之下，電線電纜行業(yè)協(xié)會于1989年11月正式開始組織交聯(lián)電纜生產(chǎn)整頓管理工作，1991年3月在無錫召開了全

12、國交聯(lián)電纜生產(chǎn)整頓工作會議。這次整頓的指導(dǎo)思想是貫徹GB／T一10300(即ISO一9000系列)標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)助企業(yè)建立和完善交聯(lián)電纜生產(chǎn)專用的質(zhì)量管理體系，使各廠的交聯(lián)電纜從設(shè)計、采購、工藝準(zhǔn)備、生產(chǎn)制造、檢查、包裝、銷售發(fā)運到售后服務(wù)等一系列重要環(huán)節(jié)都處于受控狀。為此對國內(nèi)17條CCV交聯(lián)生產(chǎn)線進行了整頓驗收，達到管理有序、體系運行正常、人員素質(zhì)提高、產(chǎn)品質(zhì)量提高、市場擴大、效益增加的目的。,90年代起國內(nèi)又掀起引進超高壓電纜生產(chǎn)線的熱

13、浪，到目前為止，全國已有高壓生產(chǎn)線約二十幾條，其中有十幾條可生產(chǎn)220kV超高壓交聯(lián)電纜，這些生產(chǎn)線全部分布在我國東部和沿海地區(qū)。根據(jù)我國有關(guān)方面規(guī)定：110kV與220kV交聯(lián)電纜必須通過兩部組織的鑒定，兩部撤消后，由省一級經(jīng)貿(mào)委組織；由上海電纜研究所代表國家機械工業(yè)和武漢高壓所代表國家電力公司組成的鑒定委員會進行產(chǎn)品鑒定，到目前為止，已有近二十家通過110kV鑒定，其中四家通過220kV鑒定。,第二節(jié) 交聯(lián)電力電纜結(jié)構(gòu)、品種、型號

14、和名稱 一．基本結(jié)構(gòu)交聯(lián)電纜一般是由導(dǎo)體、絕緣和護層三部分構(gòu)成。1．導(dǎo)體導(dǎo)體是指能傳導(dǎo)電流的物體，又稱為導(dǎo)電線芯。用作電線電纜導(dǎo)體的材料，首先要有良好的導(dǎo)電性能，即電阻要小，以減少電流在線路上的損耗。損耗與電流大小、電阻大小有直接關(guān)系，并表現(xiàn)在導(dǎo)體的發(fā)熱上。電纜就是利用導(dǎo)體來傳導(dǎo)電流的，因而電線電纜的規(guī)格都以導(dǎo)體的截面表示。,電力電纜的導(dǎo)體，可以制成整根實心的，或是由多根單線絞合而成，形狀可以是圓形的和扇形的結(jié)構(gòu)。絞合線芯可以

15、采用非緊壓和緊壓線芯兩種。交聯(lián)電纜 的導(dǎo)電線芯通常采用絞合結(jié)構(gòu)，1kV交聯(lián)電纜通常采用扇形、半圓形和圓形。6kV以上交聯(lián)電纜采用圓形緊壓線芯。(1)圓形導(dǎo)電線芯圓形導(dǎo)電線芯，其絞合排列一般采用“正規(guī)絞合”的形式，絞合原則是：1)中心一般為一根單線，第二層為六根單線，以后每層比內(nèi)層多六根，單線采用相同的線徑。2)每層單線的絞合方向應(yīng)和前一層方向相反，最外層應(yīng)用左向絞合。這種結(jié)構(gòu)可保證電纜導(dǎo)電線芯的穩(wěn)定性和一定的柔軟性。,(2)扇形

16、和半圓形導(dǎo)電線芯 扇形和半圓形的導(dǎo)電線芯不是理想的對稱形狀，因此，設(shè)計多根線芯排列時考慮到彎曲情況下的穩(wěn)定性極為重要。為使非緊壓扇形線芯具有足夠的可曲度和穩(wěn)定性，在設(shè)計不緊壓扇形芯時，必須遵守下列規(guī)則： 1)中央導(dǎo)線規(guī)則 扇形芯的中央導(dǎo)線必須位于扇形芯的中心線上，否則，當(dāng)線芯彎曲時，位于中心線上部導(dǎo)線將被拉伸，而下部的將受壓縮而可能擠出，這將引起扇形破壞而損傷絕緣。 2)移滑規(guī)則 扇形芯中心線上導(dǎo)線的直徑一般較大

17、，處在其兩側(cè)的導(dǎo)線應(yīng)能沿中心線上導(dǎo)線滑動而不改變扇形芯形狀，這一規(guī)則稱為移滑規(guī)則，否則，當(dāng)扇形芯絞合成纜時，扇形可能被破壞而損傷絕緣,2．絕緣絕緣是將絕緣材料按其耐受電壓程度的要求，以不同的厚度包復(fù)在導(dǎo)體外面而成，起著使帶電體與其他部分隔絕的作用。絕緣層的材料必須具有良好的電氣絕緣性能，主要表現(xiàn)為承受電壓的大小。一般地講，同一質(zhì)量的絕緣層愈厚，耐電壓也越高。,絕緣也要具有一定的機械物理性能和加工制造的工藝性能。例如制造低壓電纜時，盡管

18、從電氣性能方面考慮可以采用很薄的絕緣，但從機械性能與加工工藝考慮，仍以稍厚一些為好，原因是絕緣過薄，加工較困難，容易損壞。電纜通電以后，導(dǎo)體要發(fā)熱。因此，比較理想的絕緣材料，應(yīng)有良好的絕緣性能，和良好的熱傳導(dǎo)性能。,絕緣在電和熱的作用下，內(nèi)部會產(chǎn)生變化，天長日久，絕緣性能就要降低。交聯(lián)聚乙烯具有優(yōu)良的電氣絕緣性能，經(jīng)過交聯(lián)后，它的耐熱和機械性能大幅度地提高，是目前理想的絕緣材料。導(dǎo)體包覆絕緣層后稱為絕緣線芯。每個導(dǎo)體上的絕緣層，稱為線

19、芯的絕緣或簡稱芯絕緣。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GBl2706和GBll017規(guī)定，不同電壓等級交聯(lián)電纜絕緣厚度見表1—1。,表1—1交聯(lián)電纜絕緣厚度,3．護層護層是電纜外層的保護部分。根據(jù)電纜的用途以及使用環(huán)境和絕緣的不同，護層有許多不同型式和結(jié)構(gòu)，它們所起的作用也不盡相同。交聯(lián)電纜護層主要有裸護套和鎧裝型兩種，在不經(jīng)受機械外力情況下，選用裸護套，即直接在絕緣線芯外面擠包一層塑料，如果用于直埋或要經(jīng)受一定的機械外力，需要包上金屬帶鎧裝；110k

20、V高壓交聯(lián)電纜或其它電纜埋設(shè)在水下，則需要防水護層，包上一層鉛套、鋁套或鋁塑綜合防水層。,由于它經(jīng)受不住機械損傷，因而還需包上鋼絲、鋼帶。鋼絲、鋼帶容易被腐蝕，鉛套、鋁套在惡劣環(huán)境下也容易被腐蝕，因而還需包上各種防腐材料，如瀝青、黃麻、塑料等。這些都統(tǒng)稱為外護層。其中鋼絲、鋼帶稱為鎧裝層，瀝青、黃麻、塑料稱為防護層。此外在導(dǎo)體上、絕緣層上、電纜芯上或電線電纜外層，為了防止外界電磁波干擾或是起均勻電埸作用，還包有金屬帶、絲或半導(dǎo)電塑料等材

21、料。這些都稱為屏蔽層。,4．高壓電纜的防水層油紙電纜均采用壓鉛機和壓鋁機擠包金屬套，對于中低壓交聯(lián)電纜一般在有化學(xué)腐蝕的環(huán)境或水底敷設(shè)時才采用。但對于高壓電纜一般規(guī)定使用金屬護套。采用擠包的皺紋鋁金屬套較為理想，但一臺連續(xù)式壓鋁機價格貴，隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，皺紋焊接的鋁套電纜使用的可靠性已愈來愈多為人們所認識，各電纜企業(yè)采用先進的氬弧焊接技術(shù)，并裝有超聲波等在線檢測裝置，保證了焊接的密封性，為了檢驗是否漏焊，生產(chǎn)廠家又加了一項中間檢驗

22、裝置，將整盤焊接后的電纜進行浸水氣密性試驗，且進行百分之百的檢驗。,第三節(jié) 交聯(lián)方法交聯(lián)絕緣的品種雖多，但主要分為物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)兩大類。物理交聯(lián)也稱為輻照交聯(lián)，一般適用于絕緣厚度較薄的低壓電纜。中高壓電纜一般采用過氧化物交聯(lián)，即用化學(xué)方法將線性分子通過化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)起來，轉(zhuǎn)化為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。化學(xué)交聯(lián)一般還可分為過氧化物交聯(lián)和硅烷接枝交聯(lián)兩種。化學(xué)交聯(lián)方法比高能輻射交聯(lián)工藝簡單，操作安全，輻照交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)度約為70％，而化學(xué)交聯(lián)

23、可達70～90％。,一．輻照交聯(lián)1960年美國瑞侃公司(Rachem)就已開發(fā)了輻照交聯(lián)電纜。這種方法不要求加入交聯(lián)劑。五十年代初，美國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用放射性同位素、反應(yīng)堆廢料、反應(yīng)堆輻照本身以及電子加速器的能源來使聚乙烯交聯(lián)。后來發(fā)現(xiàn)，只有電子加速器產(chǎn)生的高能射線才具有足夠的密集輻照功率和使用效率，并可用于電線電纜制造。輻照是采用高能粒子射線(如β射線)照射線性分子聚合物，在其鏈上打開若干游離基團，簡稱為接點。接點活性很大，可把兩個或幾

24、個線型分子交叉聯(lián)接起來。輻照交聯(lián)一般適用于絕緣厚度較薄的低壓電纜。它的主要優(yōu)點有：,(1)生產(chǎn)速度快，占用空間??；(2)可加工材料種類多，如PE、PVC、CPE、PP、幾乎所有聚合物，產(chǎn)品品種多；(3)產(chǎn)品有更好的的耐熱、耐磨和較高的電氣性能；可阻燃；(4)電耗低。 但也存在一些問題：(1)設(shè)備一次性投資大；(2)對較大截面電纜的輻照不均勻，經(jīng)反復(fù)照射后，電纜彎曲次數(shù)太多，不適合于10kV及以上電纜的生產(chǎn)。主要適用于電氣裝備

25、電纜，對較小截面電纜和lkV～10kV架空電纜也是可以的。(3)設(shè)備開工率低。,二．過氧化物交聯(lián)過氧化物交聯(lián)法是通過加入交聯(lián)劑而引發(fā)交聯(lián)的方法。它主要優(yōu)點是適合各種電壓等級和各種截面的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜生產(chǎn)，特別是35kV及以上的中高壓電纜。 1．蒸汽交聯(lián)(SCP)蒸汽交聯(lián)制造技術(shù)是以橡皮連續(xù)硫化技術(shù)為背景演化而來的一種最“古老”的交聯(lián)方法。此方法是以壓力為15～20kg/cm2，溫度180～200℃的過熱水蒸汽為加熱和加壓

26、媒質(zhì)，使聚乙烯實現(xiàn)交聯(lián)。蒸汽交聯(lián)是美國GE公司于1957年研究成功的。日本住友電氣公司于1959年引進了這項技術(shù)，并于1960年投產(chǎn)。,由于水蒸汽在交聯(lián)管內(nèi)直接與熔融狀態(tài)的聚乙烯接觸，水份會向絕緣內(nèi)滲透擴散。在電纜冷卻過程中，絕緣內(nèi)部的水蒸汽達到飽和狀態(tài)而形成微孔，繼而引發(fā)樹枝放電。這是此方法的致命弱點。此外交聯(lián)管內(nèi)的壓力與溫度直接相關(guān)。要提高溫度，必須同時增大壓力。溫度每升高10℃，壓力將要增大5kg，這實際上是不可能的。況且，蒸汽交

27、聯(lián)每小時需要蒸汽200～300公斤，折合電能200～300kW。于是，六十年代起，又出現(xiàn)了一些新的干式交聯(lián)工藝。,2．紅外線交聯(lián)法(RCP)與干式交聯(lián)紅外線交聯(lián)法也叫做熱輻射交聯(lián)法(RCP)，是日本住友電氣公司于1967年發(fā)明的一種干式交聯(lián)工藝。用紅外線使聚合物交聯(lián)的方法，早在1937年法國通用電氣公司(GE)就已取得了專利，用于橡膠制品硫化。1961年美國格雷(w．R．Grace)取得了用紅外線輻照法制造聚乙烯薄膜的專利。日本住友

28、電氣公司從上述兩件專利受到啟發(fā)，1966年6月申請了一件專利，是在導(dǎo)體上擠包一層含有有機過氧化物交聯(lián)劑的交聯(lián)聚乙烯，再加2kg/cm2以上壓力的惰性氣體輻射加熱，使聚乙烯發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。,1967年4月，住友電氣公司又申請了一份專利，提出整個交聯(lián)機組由輻射加熱部分、予冷卻部分和水冷卻部分組成，輻射加熱部分分成兩個區(qū)域，每個區(qū)域能各自獨立控制溫度。在長期交聯(lián)反應(yīng)過程中，交聯(lián)管內(nèi)壁形成了一層過氧化物沉積的黑色污垢，這就是一層自然形成的紅外線發(fā)

29、射的黑體，在其它國家RCP工藝就為一般電熱干式交聯(lián)工藝所代替，稱CCV懸掛式交聯(lián)工藝。,加熱和預(yù)冷卻部分用氮氣保護。在加熱交聯(lián)管內(nèi)，氮氣的主要作用是作為傳熱媒質(zhì)，保護聚乙烯在較高溫度下表面不發(fā)生氧化降解，對絕緣施加壓力可使不發(fā)生或少發(fā)生氣隙，流動的氮氣還可帶走大量的由冷卻水揮發(fā)出來的水分和交聯(lián)反應(yīng)中過氧化物分解出來的水分。,在預(yù)冷卻部分氮氣的主要作用是對電纜絕緣線芯表面進行預(yù)冷卻，使線芯表面在較低的溫度下進入水冷卻部分，從而防止線芯驟冷

30、和水侵入絕緣內(nèi)。由于采用電加熱，故可以用提高溫度的方法提高生產(chǎn)速度。交聯(lián)聚乙烯絕緣中，含水量僅為0．018％，而蒸汽交聯(lián)的含水量達O．29％；交流和沖擊擊穿強度比蒸汽交聯(lián)高50％；最大場強可達7kV／mm，而蒸氣交聯(lián)只有5kV／mm。,3．長承模(MDCV)交聯(lián)長承模交聯(lián)是美國阿納康達電線電纜公司(Ana．conda)于1959年發(fā)明的，同年便申請了專利，稱為MCP工藝。后來由于電線電纜行業(yè)競爭十分激烈，該公司退出了交聯(lián)聚乙烯電纜制造

31、競爭，而使這種新工藝未能付諸實用。1971年大日本電線電纜公司和三菱石油化學(xué)公司合作，購買了阿納康達公司的專利，使此法得以實現(xiàn)，稱為MDCV工藝。1973年大日日本電線電纜公司申請了MDCV工藝的專利。MDCV的原文含義是“三菱一大日連續(xù)交聯(lián)法”，而技術(shù)上的含義是長承模交聯(lián)工藝法。,MDCV法采用水平式交聯(lián)管。此交聯(lián)管緊裝在擠出機頭上。擠出模子長達20米。擠出絕緣線芯時，向管內(nèi)充入潤滑油，并使聚乙烯在此模具內(nèi)發(fā)生交聯(lián)。MDCV法的特點

32、是設(shè)備投資少。占地面積小，能穩(wěn)定地生產(chǎn)大截面電纜，生產(chǎn)速度與CCV交聯(lián)機組相當(dāng)，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，電纜的交流擊穿場強比蒸汽交聯(lián)電纜高60％～70％。不過，當(dāng)需要生產(chǎn)不同規(guī)格的電纜時，要更換整個長承模，靈活性不強，因此在世界上推廣不快。,4．加壓熔鹽交聯(lián)(PLCV)工藝此方法最初是由意大利卡萊羅公司(Careillo)發(fā)明。1976年8月，該公司與英國通用工程公司合作研究，使之用于制造交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。1977年英國通用工程公司的

33、杰拉樂德·斯馬特(Gerald Smaa_rt)發(fā)表了這項成果，并向英國BICC公司出售了第一臺設(shè)備。PLCV系統(tǒng)中所用的鹽與橡皮硫化的LCM法所用的鹽一樣，是由53％的硝酸鉀、40％的亞硝酸鈉和7％的硝酸鈉組成的無機鹽混合物。,這種混合物在145～150℃時熔化，直到540℃時，性能仍然穩(wěn)定。熔鹽交聯(lián)管是密封的，并加3—4大氣壓的壓力，熔鹽溫度200～250℃。冷卻段也采用加壓方式。熔鹽段長度40m，冷卻段長20m。熔鹽的傳

34、熱性好，故生產(chǎn)速度快。產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)成本為罐式硫化的31～34％，耗電量為蒸汽連續(xù)硫化的14．5％。該工藝現(xiàn)已較多地用在橡套生產(chǎn)線中。,5．硅油交聯(lián)(FZCV)工藝1979年、日本藤倉電線公司的鹿間貞吉等人發(fā)明了硅油交聯(lián)(FZCV)。此方法用加壓硅油作為加熱和冷卻媒質(zhì)。在硅油的壓力作用下，電纜可懸浮在硅油中而不致擦管和偏芯。硅油的壓力和溫度可循環(huán)使用。藤倉電線公司于1979年開始用兩臺FZCV機組生產(chǎn)275kV交聯(lián)聚乙烯電纜，一舉解

35、決了用懸掛式交聯(lián)機組生產(chǎn)大截面交聯(lián)聚乙烯電纜高壓技術(shù)問題。雖然FZCV機組的成本較高，但仍比建造立塔和交聯(lián)設(shè)備經(jīng)濟。,在上述交聯(lián)方法中，均為外部加熱式交聯(lián)方法。1975年西德的門奇(G．Menger)提出通過導(dǎo)體加熱法來縮短交聯(lián)時間。他用實驗證明，每1毫米厚的聚乙烯絕緣，交聯(lián)時間約1分鐘。這樣，只有減慢出線速度或增大交聯(lián)管長度才行。若用1000安培的電流使導(dǎo)體溫度升高到200℃，則交聯(lián)時間縮短20％。,三、硅烷交聯(lián),硅烷交聯(lián)又稱溫水交聯(lián)

36、，1960年英國道康寧公司(Dow—Coning)提出開發(fā)的，也稱為Sioplas法，即硅烷接枝交聯(lián)工藝，它是把接枝和擠出分成兩個工序進行，第一步由絕緣料廠將硅烷交聯(lián)劑與基料在擠出機上接枝和擠出造粒，該料稱為A料，同時還提供催化劑和著色劑的母料，稱B料。第二步是電纜廠將A，B料以95：5的比例混合。并在普通擠出機上擠包在電纜導(dǎo)體上，再放入70℃～90℃溫水中交聯(lián)也可以在蒸汽房中交聯(lián)。該工藝投資成本低，可用一般的擠出機進行加工，材料價格適

37、中，得到廣泛地應(yīng)用。,但也存在以下缺點：(1)接枝聚乙烯容易與空氣中水分發(fā)生先期交聯(lián)，縮短了貯存時間，一般貯存期為半年。(2)接枝聚乙烯與催化劑母料的混合物，貯存期一般不超過3h，所以需要邊混合邊擠塑。(3)由于二步法通過多次的混合，容易導(dǎo)致雜質(zhì)的混入，故只能用于10kV及以下電纜絕緣的制造。,為了克服Sioplas的局限性，1977年英國BICC和瑞士Maillefer公司合作，在道康寧公司發(fā)明的兩步法基礎(chǔ)上，又發(fā)明了一步法硅烷交聯(lián)工

38、藝，也稱作Monosil工藝。它將聚乙烯基料、抗氧劑和液態(tài)硅烷同時計量、混合，即是將接枝反應(yīng)和添加催化劑過程合并，并采用長徑比為30：1的擠出機將絕緣擠包在電纜導(dǎo)體上，即將絕緣層的接枝和擠出由一個步驟來完成，故稱為一步法。它的材料成本最低，雜質(zhì)的污染機會減少，而且材料貯存期可以大大增加。但是這種工藝技術(shù)難度大，設(shè)備投資比二步法大，需要配備一套液態(tài)硅烷的送料系統(tǒng)。,到了八十年代日本菱克隆公司在吸取兩步法和一步法的優(yōu)點基礎(chǔ)上開發(fā)共聚法。共聚

39、法也是使用硅烷共聚單體——乙烯基－三甲氧基硅烷，只是采用的工藝不同。該工藝不是把有機硅烷接枝到聚合物鏈上，而是在聚合過程中導(dǎo)入可水解硅烷，從而產(chǎn)生一種易于加工的硅烷共聚物，其方法是在高壓反應(yīng)釜中，使乙烯與硅烷共聚單體發(fā)生共聚反應(yīng)，這項工藝的關(guān)鍵是，所選用的共聚單體必須是含有一種能夠與乙烯發(fā)生反應(yīng)生成聚合物鏈的不飽和基團。乙烯硅烷共聚物與Sioplas接枝化合物結(jié)構(gòu)上基本相同。,由于硅烷共聚物的制造是在反應(yīng)釜中進行的，所以它能夠確保高的清

40、潔度，而且也避免了接枝時過氧化物殘渣的污染問題。硅烷共聚物更為主要的優(yōu)點是，在聚合反應(yīng)時因為硅烷共聚單體一次投入，實現(xiàn)了交聯(lián)晶格的有規(guī)則分布，所以所需的硅烷量要比硅烷接枝化合物需要的硅烷的含量低。由于共聚法工藝的先進和獨特。制得的硅烷交聯(lián)聚乙烯料具有以下優(yōu)點：,(1)貯存穩(wěn)定性好，存貯時間一般可超過一年，而接枝產(chǎn)品只有六個月。(2)共聚法交聯(lián)聚乙烯加工過程中，混入的游離物及雜質(zhì)極少，因而提高了電纜絕緣性能和機械性能。(3)它在普通的

41、擠塑機上加工時，產(chǎn)生的氣體較少，成型加工穩(wěn)定性好。,以后又相繼開發(fā)了固相一步法工藝和固化硅烷工藝。固相一步法工藝是將硅烷通過白碳黑等載體滲吸到PE基料中去。固化硅烷工藝是為了改進硅烷送料方式，可將液態(tài)硅烷吸附在多孔性聚丙烯塑料或PE塑料中，形成固化硅烷。這兩種均是一步法派生出來。最近市場又派生出一種用50％共聚聚料和50％基料摻和而成的共混料，在國內(nèi)也有較多應(yīng)用。,到目前為止，已有七種硅烷交聯(lián)工藝生產(chǎn)方式，其中有三種是派生出來的。這七種

42、方法中，除了Monosil一步法設(shè)備投資較多，共聚料材料價格較高外，其余均可利用原有設(shè)備進行生產(chǎn)；具有生產(chǎn)工藝簡單、成品率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。,第二章 交聯(lián)電纜用原材料使用材料的質(zhì)量好壞，直接影響到電纜產(chǎn)品的質(zhì)量，因而電纜的發(fā)展很大程度上取決于使用材料的發(fā)展。電纜使用材料的品種多、數(shù)量大，從生產(chǎn)成本中看，材料費用約占百分之七十以上。交聯(lián)電纜使用的導(dǎo)體及絕緣材料主要有銅、鋁、交聯(lián)聚乙烯料和內(nèi)外半導(dǎo)電料。,第一節(jié) 導(dǎo)體用金屬材料交

43、聯(lián)電纜導(dǎo)體使用的導(dǎo)體材料，首先必須具有良好的導(dǎo)電性能；第二，有良好的機械強度；第三，具有一定的防腐蝕的能力；第四，在冷熱狀態(tài)下都具有良好的工藝性能；第五，在資源上能保證供應(yīng)。銅、鋁等金屬是常用的導(dǎo)體材料，銅的導(dǎo)電性能好，鋁的導(dǎo)電性能和機械、物理性能雖然不如銅，但其具有資源豐富，重量輕等特點，也已成為應(yīng)用較廣的導(dǎo)體材料。,一．銅、鋁性能作為導(dǎo)體使用的銅、鋁一般都用電解法制成，純度很高，鋁導(dǎo)體的純度應(yīng)在99.5％以上，銅導(dǎo)體的純度應(yīng)在99

44、.9％以上。釩、鈦錳等是電解鋁中影響導(dǎo)電性較大的雜質(zhì)。砷、鐵、銻、鋅等則是電解銅中影響導(dǎo)電性能較大的雜質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定這些雜質(zhì)含量的限量。電解銅中含氧在0.001％以下的稱為無氧銅。,二．過氧化物交聯(lián)聚乙烯組成 過氧化物交聯(lián)聚乙烯是由聚乙烯基料，交聯(lián)劑和抗氧劑組成。1．聚乙烯 聚乙烯是單體乙烯的聚合物，它的分子式為： —[CH2 —CH2—]n,根據(jù)聚合的方法可以分為高壓聚乙烯和低壓聚乙烯。高壓聚乙烯是將乙烯氣態(tài)單體在100

45、0—2000大氣壓下加熱聚合而成，高壓聚乙烯的密度、結(jié)晶程度、軟化點均較低壓聚乙烯低，硬度也小。根據(jù)分子量的大小可以分成高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯。一般來說，高分子量聚乙烯具有較好的物理性和較差的加工性能。應(yīng)當(dāng)指出，分子量大小與密度大小互不相關(guān)，分子量大，不一定是高密度，例如就有高分子量低密度聚乙烯。一般用熔融指數(shù)來表示平均分子量的大小，而密度與軟化點有直接關(guān)系。,由于聚乙烯分子在化學(xué)結(jié)構(gòu)和幾何結(jié)構(gòu)上都很規(guī)則、對稱，所以聚乙烯很容易

46、結(jié)晶。不過它的分子鏈富有柔順性，要聚乙烯不含結(jié)晶結(jié)構(gòu)是很困難的，但要它全部為結(jié)晶結(jié)構(gòu)也不可能。一般聚乙烯為結(jié)晶相和非結(jié)晶相兩相共存物，結(jié)晶相含量的百分數(shù)稱為結(jié)晶度。,聚乙烯根據(jù)支鏈的情況結(jié)晶度也可能不同，高壓聚乙烯含支鏈的數(shù)目較多，因而結(jié)晶度較低，在室溫下約為55％～70％。低壓和中壓聚乙烯的支鏈較少，因而結(jié)晶度較高，在室溫下約為80％～90％。聚乙烯的結(jié)晶度隨溫度的變化而變化。,,交聯(lián)聚乙烯料機械物理和電氣性能,聚乙烯的原料來源豐富，

47、價格低廉；電氣性能優(yōu)異，具有小的tgδ值和介電常數(shù)，在通常溫度下，具有一定的韌性和柔軟性。過氧化物交聯(lián)聚乙烯中的聚乙烯基料，通常采用熔體指數(shù)為2．0左右的低密度聚乙烯。采用低密度聚乙烯是因為它結(jié)晶度低，加工溫度低，可以使用分解溫度低，交聯(lián)效率高、性能好的二枯基過氧化物(過氧化二異丙苯)，不會因為過氧化物的過早分解而在加工過程中引起焦燒。,當(dāng)然，隨著高分解溫度的化學(xué)交聯(lián)劑的發(fā)展，使用高密度聚乙烯也是可以的，熔體指數(shù)太高，可能使某些性能受

48、到影響以及交聯(lián)過程中容易變形，熔體指數(shù)太低，則對加工安全性不利，而且擠壓表面的光滑性受到影響。,2．過氧化物過氧化物是使聚乙烯產(chǎn)生交聯(lián)作用的交聯(lián)劑，一個好的交聯(lián)劑應(yīng)該滿足下列要求：1)過氧化物的分解溫度既要高于其本身的熔點，又要高于聚乙烯的熔點，這樣在分解前先熔化，易混和均勻。分解特性曲線陡峭，即在沒有達到分解溫度前很少分解，而一旦達到分解溫度能夠迅速和完全分解。2)過氧化物加工范圍寬，加工性能好且交聯(lián)效率高。3)過氧化物要有高

49、的濃度和純度，無污染，低的揮發(fā)性，其分解物要少，且要求分解物容易揮發(fā)。,能滿足上述要求的有機過氧化物很少，目前用于交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)劑以過氧化二異丙苯(DCP)為最好。交聯(lián)劑的用量應(yīng)從其對性能的影響角度來選擇，交聯(lián)劑用量大，則機械、耐熱性、耐油和耐溶劑性增強，而對電性能、抗沖擊性和耐寒性則變差。交聯(lián)劑一般在2份左右。,3．抗氧劑為了防止交聯(lián)聚乙烯在加工和使用過程中的氧化老化，必須加入抗氧劑?？寡鮿┚哂凶柚惯^氧化物分解和吸收過氧化物分解

50、出來的游離劑，使其不發(fā)生鏈破壞反應(yīng)，這些作用同樣也會反映到用作交聯(lián)劑的過氧化物上，使交聯(lián)劑不易產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)。因在所選用的抗氧劑要求既有高的抗氧化效力，又能對交聯(lián)反應(yīng)的不利影響為最小，且無毒。目前國內(nèi)大多生產(chǎn)廠家采用300#抗氧劑，但其融點高，不易混合均勻，故有些生產(chǎn)廠家采用熔點為90℃抗氧劑以代替165℃的300#抗氧劑?？寡鮿┮话阍?．5份左右。,三．硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣料 硅烷交聯(lián)也是化學(xué)交聯(lián)的一種。硅烷交聯(lián)料發(fā)展至今已有七種料之多

51、。盡管工藝方法不同，但這些材料所加入的添加劑基本相同，都加入一種有機錫催化劑，硅烷、引發(fā)劑、抗氧劑等。 1．二步法硅烷交聯(lián)料二步法交聯(lián)料分A料和B料，A料稱為接枝母料，由制造廠將硅烷交聯(lián)劑與聚乙烯基料在擠塑機上接枝和造粒。B料稱催化劑母料其制造過程基本與A料相同。在擠出成型前A料和B料以19：1的比例進行混合，但須隨混隨用，停留時間不能超過3小時，否則將發(fā)生先期交聯(lián)。A料和B料在保存期也應(yīng)嚴格密封，保存期不應(yīng)超過半年。,2．一步法硅

52、烷交聯(lián)料 1)Monosil一步法硅烷交聯(lián)料電纜廠可直接購買基料和化學(xué)原料生產(chǎn)。材料成本最低，但設(shè)備投資高，需要一臺長徑比為30的螺桿擠塑機，其料斗上方有3—4個計量料斗，分別供聚乙烯、過氧化物、抗氧劑等計量投料用，一套液體硅烷和催化劑注射裝置，在料斗頸部注入。,2)為了改進硅烷送料方式，可將液態(tài)硅烷吸附在多孔性聚丙烯塑料中，這種材料可用普通的擠塑機擠出。由于它接枝和擠出成型一次完成，也屬于一步法硅烷交聯(lián)。3)還有種采用多孔性PE基

53、料，更容易吸附液態(tài)硅烷,3．共聚法硅烷交聯(lián)料共聚法交聯(lián)料是在吸取兩步法和一步法的優(yōu)點基礎(chǔ)上開發(fā)而成的。共聚法也是使用硅烷共聚單體——乙烯基－三甲氧基硅烷，只是采用的工藝不同，它是在高壓法聚乙烯反應(yīng)器中，使乙烯與硅烷共聚單體發(fā)生共聚反應(yīng)，這項工藝的關(guān)鍵是，所選用的共聚單體必須是含有一種能夠與乙烯發(fā)生反應(yīng)生成聚合物鏈的不飽和基團。乙烯硅烷共聚物與Sioplas接枝化合物在結(jié)構(gòu)上基本相同。,由于硅烷共聚物的制造是在聚乙烯反應(yīng)器中進行的，所以

54、它能夠確保高的清潔度，而且也避免了接枝時過氧化物殘渣的污染問題。硅烷共聚物更為主要的優(yōu)點是，在聚合反應(yīng)時因為硅烷共聚單體一次投人，實現(xiàn)了交聯(lián)晶格的有規(guī)則分布，所以所需的硅烷量要比硅烷接枝化合物需要的硅烷的含量低。由于共聚法工藝的先進和獨特。制得的硅烷交聯(lián)聚乙烯料具有以下優(yōu)點：,1)貯存穩(wěn)定性好，存貯時間一般可超過一年，而接枝產(chǎn)品只有六個月。2)共聚法交聯(lián)聚乙烯加工過程中，混入的游離物及雜質(zhì)極少，因而提高了電纜絕緣性能和機械性能。3)

55、它可以在普通的擠塑機上加工，產(chǎn)生的氣體較少，成型加工穩(wěn)定性好。,4．固相一步法硅烷交聯(lián)料生產(chǎn)廠將硅烷通過白碳黑等載體滲吸到PE基料中去，設(shè)備和材料成本均很低，該材料的接枝和成型同時完成，但電纜廠要有熟練的控制生產(chǎn)技術(shù)，否則絕緣表面容易毛糙甚至形成裂紋。 5．最近市埸上又派生出一種用50％共聚料和50％基料摻和而成的共混料，在國內(nèi)也有較多應(yīng)用。,四．輻照交聯(lián)材料由于輻照交聯(lián)工藝的獨特性，它可以對很多聚合物進行輻照加工，除聚乙烯

56、以外，還有聚氯乙烯、乙丙橡膠、乙烯一醋酸乙烯共聚料、聚丙烯、氯磺化聚乙烯料、含氟塑料、自控溫材料等，進行輻照以后，它們具有共同的特點是：1)高的抗張強度；2)較高的耐磨性；3)較大的耐應(yīng)力開裂性；4)較大的耐壓碎性；5)提高了耐汽油、礦物油和其它溶劑的特性；6)耐烙鐵焊接；7)減少彈性；8)在高溫下不熔融或不流動。,,輻照交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣料下面簡單介紹主要的輻照交聯(lián)材料：1. 1kV級105℃輻照交聯(lián)聚乙烯電

57、力電纜絕緣料，1kV級輻照交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣料，是由聚乙烯為基料，加入配合劑，經(jīng)擠出造粒而成，物理性能和電氣性優(yōu)良，擠出加工工藝在130～180℃之間。長期使用溫度105℃。,輻照交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣料2．1kV級105℃輻照交聯(lián)聚乙烯架空絕緣料1kV級輻照交聯(lián)聚乙烯架空絕緣料，是由聚乙烯為基料，加入炭黑等配合劑，經(jīng)擠出造料而成，物理性能和電氣性優(yōu)良，抗環(huán)境應(yīng)力開裂性、耐侯性好。擠出加工工藝在130℃－170℃之間。長期使用溫

58、度105℃。,3．1kV級90℃輻照交聯(lián)阻燃乙丙彈性體絕緣料輻照交聯(lián)阻燃乙丙彈性體絕緣料，是由乙丙橡膠為基料，加入各種配合劑，經(jīng)煉膠造粒而成，物理性能和電氣性能優(yōu)良，具有柔軟、阻燃、不焦燒性，適用于普通塑料擠出機擠出，可用于礦用電纜，機車車輛電纜、船用電纜、潛油泵電纜及汽車打火線等電纜產(chǎn)品方面。擠出加工工藝溫度在130℃右左。,4．90℃輻照交聯(lián)氯磺化聚乙烯阻燃護套料90℃輻照交聯(lián)氯磺化聚乙烯阻燃護套料，是以氯磺化聚乙烯為基料，配合

59、各種助劑經(jīng)煉膠造粒而成，物理性能優(yōu)良，具有阻燃、耐油等特點，適用于普通塑料擠塑機擠出，可用于礦用電纜，機車車輛電纜、船用電纜、潛油泵電纜及汽車打火線電纜等產(chǎn)品。擠出加工工藝溫度在90～150℃之間。,第三章 過氧化物交聯(lián)設(shè)備和工藝 第一節(jié) 過氧化物交聯(lián)機理 一．化學(xué)反應(yīng)交聯(lián)聚乙烯料是以低密度聚乙烯、過氧化物交聯(lián)劑、抗氧劑等組成的混合物料。加熱時，過氧化物分解為化學(xué)活性很高的游離基，這些游離基奪取聚乙烯分子中的氫原子，使聚乙烯主

60、鏈的某些碳原子為活性游離基并相互結(jié)合，即產(chǎn)生C-C交聯(lián)鍵，形成了網(wǎng)狀的大分子結(jié)構(gòu)。絕緣料多用過氧化二異丙苯(DCP)作為交聯(lián)劑；半導(dǎo)電料則用熱分解溫度較高的過氧化乙烷(DMDBH)為交聯(lián)劑。以DCP作交聯(lián)劑為例，聚乙烯交聯(lián)反應(yīng)如下：1 DCP分解成兩個游離基,1 DCP分解成兩個游離基,,2 活化聚乙烯，游離基轉(zhuǎn)移及生成枯基醇,3聚乙烯分子間的交聯(lián),4 枯基醇是不穩(wěn)定的化合物，在高溫下要分解，有兩種機率出現(xiàn)。即：,由于DCP的

61、分解需要高溫，在反應(yīng)中產(chǎn)生H20，CH4及其它生成物，所以整個交聯(lián)過程必須在高溫高壓下進行，以增加反應(yīng)速度和壓縮絕緣中的氣隙尺寸。,二．交聯(lián)工藝影響交聯(lián)的因素有材料的活性，交聯(lián)溫度和時間等。 1．材料的活性。由化學(xué)基本原理可知，化學(xué)反應(yīng)速度與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度成比例，其式為 v=K[m][n] 式中[m]－反應(yīng)時m物質(zhì)的濃度； [n]－反應(yīng)時n物質(zhì)的濃度： K—

62、反應(yīng)速度常數(shù)，與濃度無關(guān)。,由上式可知，當(dāng)物質(zhì)的濃度一定時，反應(yīng)速度決定于反應(yīng)速度常數(shù)K。速度常數(shù)K是與反應(yīng)活化能及溫度有關(guān)的系數(shù)。交聯(lián)反應(yīng)速度常數(shù)和活化能及溫度之間的關(guān)系可由阿侖尼烏斯方程表示 InK=-E／Rt+lnA 式中E－反應(yīng)活化能； R－氣體常數(shù)； T－溫度(K)。,T－溫度(K)?；罨苁呛饬坎牧匣钚缘某叨?，它是活化分子具有的最低能量與分子平均能量之差，反應(yīng)的活

63、化能越低，則在定溫下，活化分子數(shù)愈多，反應(yīng)就越快，由上式計算的K值也越大。交聯(lián)溫度在DCP的分解溫度以上至聚乙烯分解溫度以下，溫度增加，反應(yīng)速度常數(shù)K增加，即交聯(lián)速度增加。,2．時間。交聯(lián)的時間決定于DCP的分解速度，DCP的分解速率與溫度有著密切的關(guān)系。DCP的分解溫度通常用半衰期來衡量，τ表示DCP分解率50％的時間。τ與溫度有關(guān)，不同溫度下DCP的半衰期不同。DCP 1分鐘半衰期τ的溫度大約為175℃，溫度升高，半衰期縮短，即交聯(lián)

64、速度隨溫度的升高而加快。,由于整個化學(xué)反應(yīng)與溫度，時間，材料之間關(guān)系復(fù)雜，任一因素都會影響交聯(lián)聚乙烯的機械物理性能和電性能。 DCP的分解率 x=1-exp[-（ln2）t／τ] 設(shè)t=nτ(n＝1，2，3，…)，代人上式，得 x=1-exp[-nln2] 由上式可以方便地計算出交聯(lián)劑DCP的分解率x，表3—1列出了不同n值時的x值。,表3—1 DCP的分解率,一般取適宜的交聯(lián)時間t=5τ－

65、10τ，因為在5τ～10τ半衰期內(nèi)交聯(lián)劑(如DCP)可分解97～99．9％。在適宜的交聯(lián)時間范圍內(nèi)，還存在一個最佳交聯(lián)時間，其值應(yīng)大于并接近于5τ，這對于電壓等級高的電纜的生產(chǎn)尤為重要。電纜通過硫化管后，既要保證絕緣內(nèi)層交聯(lián)狀況良好，又要保證絕緣外層不至于過交聯(lián)。已知T1時交聯(lián)時間為t1，則在任何溫度T時相對應(yīng)的交聯(lián)時間為t，t1和t的交換關(guān)系為： t=t1exp[E(1／T—1／T1)R] 例如已知某一材料的最佳交

66、聯(lián)條件為(160，20)，(℃，min)可求出在其他溫度條件下的最佳交聯(lián)條件，例如為(180，3.1)、(190，1.3)、(200,0.56)、(210,0.25)。,3．壓力。在交聯(lián)過程中對制品施加一定壓力是完全必要的，因為交聯(lián)過程中制品材料中的水份，低分子分解物都會以氣體形式在絕緣層中出現(xiàn)。如無外界壓力作用，氣體就會在絕緣層中形成氣泡，目前在干式交聯(lián)中大多采用N2作保護媒質(zhì)。 N2壓力：6kV～l0kV時>0．8Mpa

67、； 35kV時>1．0Mpa； 110kV時>1．2Mpa；,三．絕緣工藝的基本要求 1．無微孔絕緣，水含量最低采用全干式交聯(lián)和冷卻工藝系統(tǒng)。使得絕緣中含水量及微孔降至最低。交聯(lián)管加熱系統(tǒng)應(yīng)保證加熱管的溫度均勻，并且無“熱點”。該系統(tǒng)應(yīng)容易操作、反應(yīng)時間短。全干式交聯(lián)生產(chǎn)線的氣冷用鼓風(fēng)機使氮氣在冷卻管中快速循環(huán)并實現(xiàn)熱交

68、換，因而冷卻效率高，氣冷大多使用于高壓和超高壓電纜和生產(chǎn)工藝中。全干式交聯(lián)生產(chǎn)線也可配備水冷，水冷采用閉路循環(huán)和熱交換原理，大多應(yīng)于中壓電纜的生產(chǎn)。這種全干式交聯(lián)工藝可以應(yīng)用于懸掛式和立式交聯(lián)生產(chǎn)線之中。,2．光滑的層間界面電纜絕緣層和半導(dǎo)電層交界面是否光滑是影響電纜使用壽命的重要因素之一。尤其是對于高壓、超高壓電纜界面處半導(dǎo)電屏蔽層上的凸起嵌入絕緣層，會導(dǎo)致局部電場強度過高，加速絕緣老化，增加水樹現(xiàn)象產(chǎn)生的可能。為了實現(xiàn)層界面光滑，

69、生產(chǎn)高壓、超高壓電纜應(yīng)使用超光滑的半導(dǎo)電材料。,3．電纜絕緣同心度電纜絕緣同心度是指導(dǎo)體對各絕緣層的位置，有良好的同軸對稱性。由于絕緣中的電場分布是電纜長期運行的關(guān)鍵因素，圓形使導(dǎo)體屏蔽層的電場強度最低，是理想的也是所要求的形狀，對于電纜同心度的要求也越來越嚴格。此外，無論在立式生產(chǎn)線，還是在懸掛式生產(chǎn)線上都能生產(chǎn)出符合同心度要求的厚絕緣電纜。絕緣厚的電纜圓度取決于整個交聯(lián)生產(chǎn)線上的各個工藝過程，即：擠出、交聯(lián)和冷卻，但要求絕對的對