电线电缆工业用交联聚乙烯的物性和最近的交联技术

一、序言通常把交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套的电缆统称为OV电缆。交联聚乙烯绝缘主要用于埋地电缆(地下输配电用电力电缆)。以往在输配电线路上使用分相铅包纸绝缘电缆(SL电缆)、充油电缆(OF电缆)、丁基绝缘氯丁护套电缆(BN电缆)等等,主要是使用充油电缆。但是,从电缆线路的维护情况、火     

服役时间对110 kV交联聚乙烯电缆绝缘性能和超分子结构的影响

交联聚乙烯(XLPE)具有优异的电绝缘性能和力学性能,但XLPE电缆绝缘在长期服役过程中会发生老化,造成供电故障及服役寿命缩短。为研究服役时间对XLPE电缆绝缘性能的影响,本文研究了XLPE电缆绝缘性能和超分子结构随服役时间增加的变化规律,讨论了退役电缆再利用的可能性。结果表明:当服役时间增加到30年时,电缆绝缘的拉伸强度和断裂伸长率分别从23.7 MPa和929%下降到19.0 MPa和832%,但断裂伸长率仍高于国家标准规定,即大于新电缆绝缘的50%;新电缆绝缘的熔点高于服役后的电缆绝缘,服役后XLPE电缆绝缘的熔程变宽,结晶度先升高后下降;随着服役时间的增加,XLPE电缆绝缘的球晶尺寸增大,服役30年的电缆绝缘球晶平均尺寸约为41μm,是新电缆绝缘的4～5倍;经过30年服役,XLPE电缆绝缘的耐击穿性能仍然优异,室温交流击穿强度约为140 kV/mm。     

国内文摘与专利

正110kV受损电缆绝缘理化性能测试与热历史分析/余欣;张涛;彭向阳;等/广东电力,2017(12)以110kV电缆终端异常发热导致受损的电缆本体为实验对象,研究电缆绝缘的理化性能,并通过理化性能的变化情况分析电缆绝缘的热历史。结果发现内外层试样理化性能存在明显差异。通过扫描电子显微镜观察试样晶粒尺寸,     

电缆实验室试验装置选型设计

根据我校电缆绝缘测试实验室建设要求,分析电缆绝缘测试试验装置的选型原则,研究电缆绝缘测试装置(仪器)的试验原理和性能特点,综合选定试验装置(仪器)的型号参数,为电缆绝缘测试实验室建设奠定了基础。     

热老化对阻燃YJV电缆绝缘失效规律与燃烧性能的影响

为评估服役阻燃交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套(YJV)电缆在火灾中的绝缘失效及燃烧情况,分别采用塑料电缆热辐射试验炉和锥形量热仪,对热老化后阻燃YJV电缆在模拟火灾环境下的绝缘失效规律及燃烧性能进行实验研究。结果表明:阻燃YJV电缆绝缘失效时间和失效温度均随热老化的加剧呈下降趋势,并随老化时间的延长趋于平稳;材料的火灾性能指数先增大后减小,表明电缆老化前期火灾危险性有一定程度的上升。     

消防线路矿物绝缘电缆的选用及发展方向

就矿物绝缘电缆和非标(柔性)矿物绝缘电缆的标准、结构、性能、设计规范、产品敷设等作了分析,比较了两者的区别,从而探讨了非标(柔性)矿物绝缘电缆的可靠性。     

110 kV受损电缆绝缘理化性能测试与热历史分析

以110 kV电缆终端异常发热导致受损的电缆本体为实验对象,研究电缆绝缘的理化性能,并通过理化性能的变化情况分析电缆绝缘的热历史。通过差示扫描量热(differential scanning calorimeter,DSC)分析、X射线衍射(X ray diffraction,XRD)分析、力学性能分析,发现内外层试样理化性能存在明显差异。通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察试样晶粒尺寸,验证了相关结论的正确性。通过电缆绝缘理化性能分析得出的电缆热历史与真实情况相符,表明通过电缆绝缘理化性能变化来分析电缆热历史的方法可行有效。     

上海电缆研究所1981年第二批已鉴定成果简介

<正> 1.充油电缆绝缘工频长期击穿试验研究本研究通过对充油电缆绝缘模拟样品在不同温度梯度、不同绝缘油浸渍绝缘的恒定梯度以及逐级击穿的条件下进行试验,得出如下结论: (1)充油电缆绝缘的长期工频击穿性能符合韦伯尔统计规律,从而有可能运用统计方法进行充油电缆设计及估计充油电缆绝缘运行的可靠性与寿命。     

高压电缆交联聚乙烯绝缘长期服役后的性能变化研究

为了准确表征电缆交联聚乙烯(XLPE)绝缘在长期服役过程中的性能演变,对比分析了110 k V新电缆XLPE绝缘和退役电缆XLPE绝缘的击穿特性、电荷陷阱特性和空间电荷特性的差异。结果表明:XLPE绝缘经过长期服役后,工频击穿强度变化较小,且绝缘层不同位置处击穿强度的差异性减弱;电荷陷阱能级由约1 eV减小至0.5～0.6 eV,且绝缘层不同位置处的能级差别不大,可以作为表征电缆绝缘在服役中性能演变的特征量;XLPE长期服役后在直流场下表现出明显的异极性电荷积聚,而新电缆XLPE绝缘则表现出少量同极性电荷注入。     

500 kV直流电缆接头增强绝缘设计关键参数及其控制研究

500 kV直流电缆接头设计的核心内容是增强绝缘的材料性能和几何结构.本文计算和仿真了直流电缆接头内电缆主绝缘与增强绝缘双层介质的电场分布特征,分析了直流电缆接头由界面放电引起的击穿故障的发展机理,测试了直流电缆接头中的交联聚乙烯(XLPE)与硅橡胶(SR)介质界面的击穿特性.结果表明:增强绝缘与电缆接头主绝缘的电导率和界面切向电场强度是增强绝缘设计的关键参数;增强绝缘材料的电导率在温度和电场容许范围内应始终小于XLPE;主绝缘与增强绝缘界面的切向电场强度是影响直流电缆接头运行可靠性的关键控制参数,在最不利的条件下其阈值为2.5 kV/mm.研究结果为解决直流电缆接头尤其是增强绝缘的设计问题提供了新方法.     

通信电缆高发泡聚乙烯绝缘的高速挤出

<正> 1981年以来,日本电报电话公司为满足非长途通信业务增长的需要,已使泡沫聚乙烯绝缘的PEC市话电缆代替传统的纸绝缘钢-铝-聚乙烯护套(STALPETH)电缆。美国西电公司以泡沫/实心皮的双层绝缘通信电缆代替传统的实心塑料绝缘通信电缆。大日本电线株式会社和三菱石油株式会社根据电缆所要求的特性,共同研究了绝缘的伸长率、泡沫结构、挤出绝缘的外观质量、机头压力等与挤出工艺及所用材料的相互关系。试验结果发现这些性能有赖于高密度聚乙烯的熔融粘性和弹性。而这两个性能又受分子构成,特别是MWD(分子量分布)的影响。     

基于电致发光相位谱对电缆绝缘交流空间电荷特性的研究

为研究交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘性能,针对电热老化后的电缆绝缘试样开展电致发光测试,获得不同电压等级下的电致发光光谱和相位谱,分析电致发光光谱相位超前于交流电压相位的原因。结果表明:电缆绝缘在电热老化过程中发生氧化产生羰基;由于电缆绝缘制造过程中的残余交联副产物老化后分解形成杂质,使得电缆绝缘材料在交流电压作用下承受强烈的空间电荷作用,从而导致电缆绝缘交联聚乙烯的电致发光相位超前量远大于低密度聚乙烯。     

6kV高压电缆的维护与故障处理

1故障原因 (1)过热负荷导致电缆绝缘损坏变形,在主干电缆线路中比较常见,主要原因是超负荷运行或连接点不良. (2)密封不良导致电缆附件绝缘损坏,电缆终端头和接线盒密封性能差,引起受潮,甚至绝缘破坏,运行条件的好坏也直接影响着电缆运行.     

日本架空绝缘电缆的技术特点

<正> 在城市电网中采用架空绝缘电缆是一个必然的发展趋势,目前在经济发达的国家如美国、日本、法国、瑞典等都已广泛采用,主要用于中、低压配电网中。日本从六十年代中期起,开始在城市配电网中采用架空绝缘电缆,有较丰富的经验,技术比较成熟,本文主要介绍日本高压(6～10kV)、低压架空绝缘电缆的结构型式和金具附件的技术特点。高压架空绝缘电缆高压架空绝缘电缆一般采用有吊索结构,由吊索承受架线张力。架设方式接电缆结构不同,分工厂装配式和现场装配式两种。电缆本体从电气性能、耐热性、机械性能和施工方便等因素考虑,大多采用交联聚乙烯绝缘。按架设方式不同,架空绝缘电缆的     

500kV海缆接头绝缘恢复对XLPE工频击穿和晶相结构的影响

高压交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘海底电缆工厂接头绝缘恢复工艺对接头绝缘和近接头电缆绝缘材料的晶相结构及介电性能影响的研究,对于提升工厂接头技术具有重要意义。通过研究500 kV高压交流海缆本体、工厂接头、近接头电缆绝缘的工频击穿性能以及交联度和晶相结构的分布特征,获得了工厂接头绝缘恢复工艺对近接头电缆绝缘击穿和晶相结构的影响规律。结果表明:工厂接头和电缆本体绝缘的工频击穿场强相近,并且工厂接头绝缘的结晶度较小,内部绝缘晶体表面能较低,晶面间距较大;与电缆本体绝缘相比,近接头电缆绝缘的工频击穿场强降低,交联度增加,结晶度减小,晶体表面能降低,晶面间距增大,这可能是由于近接头电缆绝缘再加热过程而发生二次硫化所致,同时消除了近接头电缆绝缘中工厂脱气形成的热历史。因此,建议在工厂接头绝缘恢复工艺中采用降低交联温度,增长交联时间等手段保证工厂接头绝缘与电缆本体绝缘性能的一致性,同时应注意近接头电缆绝缘再加热过程的温度控制。     

基于超低频介损检测的电缆绝缘性能评估与影响因素分析

通过制定超低频介损检测方案与评判标准,应用超低频介损检测技术检测北京地区124条电缆的绝缘性能,并对异常状态的电缆进行解体分析。根据检测结果,从电缆投运年限与敷设方式两方面分析了电缆绝缘性能的影响因素。结果表明:在北京地区,大部分电缆绝缘故障由接头进水引起,运行初期的部分电缆由于安装不当等人为因素容易导致其绝缘损坏,运行末期的电缆由于水树枝老化等原因导致其绝缘性能相对较差;管井与隧道敷设方式存在影响电缆绝缘性能的问题,电缆绝缘老化相对严重。研究结果可为电缆绝缘性能的评估提供技术指导。     

强制性国家标准目录(部分电工标准)(续)

序号标准号 标准爆炸性环境用防爆电气设备爆炸性环境用防爆电气设备 名称最大试验安全间隙测定方法气体或蒸汽混合物按照其最大分类号GB3836.11一91GB3836.12一91K35试验安全间隙和最小点燃电流的分级3一35kV交流金属封闭开关设备橡皮绝缘编织软电线绝缘导线的标记额定电压45。/75ov及以下橡皮绝缘软电缆第一部分一般规定额定电压45。/75oV及以下橡皮绝缘软电缆第二部分通用橡套软电缆额定电压450/750v及以下橡皮绝缘软电缆第三部分电焊电缆额定电压450/75oV及以下橡皮绝缘软电缆第四部分电梯电缆额定电压450/75OV及以下聚氯乙烯绝缘电…     

500千伏交联聚乙烯电力电缆的研制

<正> 交联聚乙烯绝缘电缆(简称CV电缆)由于具有优异的电性能、不易发生灾害、易于维修管理等优点,近年来在高压电力系统中得到广泛应用。到目前为止,其使用电压已高达275千伏。随着干式交联工艺、三层挤出技术、防止杂物混入绝缘等项制造技术的改进,使电缆绝缘性能得到大幅度提高。日本日立公司以实用化为目标,进行了500千伏CV电缆的研制。     

长期服役XLPE电缆绝缘的空间电荷与热性能

交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)具有良好的电绝缘性能,被广泛用于高压电缆的绝缘材料,但长期服役会使电缆绝缘遭受不同程度的老化,降低绝缘性能,造成供电故障。为了评估不同运行年限XLPE的绝缘老化状态,进行了陷阱参数、空间电荷、表面化学组成、热性能以及介电性能的测试与分析。结果表明,XLPE电缆随运行年限的增加,表面电位衰减速率和电荷陷阱密度逐渐增加;而且新电缆积聚异极性电荷,以深陷阱为主;运行过的电缆积聚同极性电荷,以浅陷阱为主。DSC测试获得的熔融–结晶性能结果显示随着运行年限的增加,XLPE电缆绝缘结晶度降低,使载流子更易在试样内部形成击穿通道;此外,浅陷阱对电荷的捕获能力较弱,导致材料的击穿场强降低。交联副产物的变化和羰基的形成使得电缆老化或故障时绝缘材料的浅陷阱密度增加。总之,随着服役年限的增加,XLPE电缆绝缘出现明显劣化,产生C=C键、C=O以及—OH等极性基团和物理缺陷形成新的陷阱,增加了介质的浅陷阱密度,降低了绝缘的击穿性能。     

35千伏交联聚乙烯绝缘电缆用接头附件

<正> 35千伏交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(以下简称交联电缆)属固体实芯绝缘,故其附件的结构、材料工艺及性能考核方法与油纸电缆的附件有较大差别。为了促进35千伏交联电缆的推广使用,上海电缆研究所曾开展了该电缆用辐照聚乙烯-自粘性乙丙胶带组合绝缘模塑式连接头及WTC-512型终端盒的研制工作。现在这两种附件在国