电缆交联工艺学

电缆交联工艺学 运用资料的质量好坏，直接影响到电缆产品的质量，因此电缆的 开展很大水平上取决于运用资料的开展。 电缆运用资料的种类多、数 量大、从消费本钱中看，资料费用约占百分之七十以上。交联电缆运 用的导体及绝缘资料主要有铜、 铝、 交联聚乙烯料和内、 外半导电料。 第一节导体用金属资料 交联电缆导体运用的导体资料，首先必需具有良好的导电功用； 第二，有良好的机械强度；第三，具有一定的防腐蚀才干；第四，在 冷热形状下都具有良好的工艺功用； 第五， 在资源上能保证供应。 铜、 铝等金属是常用的导体资料，铜的导电功用好，铝的导电功用和机械 物理功用虽然不如铜，但其具有资源丰厚，重量轻等特点，也已成为 运用较广的导体资料。 一、铜、铝功用 作为导体运用的铜、铝普通都用电解法制成，纯度很好，铝导体 的纯度应在 99.5%以上，铜导体的纯度应在 99.9%以上。钒、钛、锰 等是电解铝中影响导电功用较大的杂质。砷、铁、锑、锌等那么是电 解铜中影响导电功用较大的杂质。规范中规则有这些含量的限量。电 解铜中含氧量在 0.001%以下称为〝无氧铜〞。 1、铜、铝物理功用 纯铜是玫瑰白色金属，外表熟成氧化铜膜后呈紫白色，因此俗称 为紫铜。任务用纯铜和纯铝的物理功用见表2——1。 表 2——1纯铜和纯铝的物理功用 性能 项目 铜铝 熔点℃1083658 沸点℃23101800 比重 g/Cm38.892.7 线收缩系数 1/℃〔0～100℃〕1.65～17.0×10-623×10-6 抗拉强度 kg·f/mm235～45〔硬态〕15～18〔硬〕 伸长率%50 〔软〕 ＜50 〔硬〕0.5～2〔硬〕 弹性模数 kg·f/mm2108006300 电阻率Ω·mm2/m(20℃)0.017241(软)0.028264〔硬〕 2、铜和铝的化学成分 电缆用铜线锭化学成分必需契合国度规范 (GB468——83)中关于 特二号铜的规则见表 2——2。 表 2——2Cu 的化学成分 铜 不大于 % 99.90 锑砷铁镍 杂质不大于(%) 铅锡硫氧锌磷总和 0.100.0020.0020.0020.0050.0020.0050.0020.0050.0060.0050.001 电缆用铝化学成分必需契合国度规范 (GB468——83)中关于特二 号铝、一号铝的规则，铝的化学成分见表2——3。 表 2——3铝的化学成分 牌号代号 铝不小于 99.6 99.5 铁 0.25 0.30 化学成分% 杂质不大于 硅 0.18 0.22 铁+硅 0.36 0.45 铜 0.010 0.015 总和 0.40 0.50 特二号铝 一号铝 Al——0 Al——1 二、铜的主要特点 1、导电性好，仅次于银而居第二，如以铜的电导率为 100%，银 的电导率那么为 108.5%。 2、导热性好，仅次于银和金而居第三位，导热系数为银的73%。 3、塑性好，热加工时，初次压力加工量可达 30%～40%。 4、耐腐蚀性好，它与盐酸或稀硫酸作用甚微，铜在枯燥的空气中 具有较好的耐腐蚀性，但在湿润空气中外表易生成有毒的铜绿。 5、机械功用好，有较高的炕拉和伸长率。 6、易焊接。 三、铝的主要特点 1、导电功用好。仅次于银、铜、金。而位于第四位，按相反体积 比拟，约为铜的 60%～65%。 2、导热功用良好。 3、比重小，约为铜的 1/3。 4、耐腐蚀性良好。铝在空气中与氧反响，很快生成一层致密的氧 化铝膜，它能防止内层铝进一步氧化。 5、塑性好，可用压力加工方法制成各种外形的产品。 6、资源丰厚，价钱廉价。 铝的缺陷是机械功用较差。 第二节交联聚乙烯绝缘资料 一、技术功用 交联聚乙烯绝缘资料应具有以下的主要功用： 1、高的击穿场强〔脉冲、工频、操作波〕 ； 2、低的介质损耗角正切(tgδ)； 3、相当高的绝缘电阻； 4、优秀的耐树枝〔移滑〕放电、局部放电功用； 5、具有一定的柔软性和机械强度； 6、绝缘功用临时动摇等。 交联聚乙烯绝缘料是由聚乙烯参与其他添加剂组成的。不同的交 联方法，参与交联聚乙烯绝缘混合料中的添加剂也不同， 但都是将聚 乙烯分子结构从线型变成平面网状型， 从而大大地提高了聚乙烯耐热 和机械功用。 1、交联聚乙烯绝缘料的机械物理和电气功用见表2——4 表 2——4 交联聚乙烯料机械物理和电气功用 序号 1 2 3 4 5 密度 抗张强度 断裂伸长率 脆化温度 135℃168h 空气箱热老化后 抗张强度变化率% 断裂伸长率% 6热延伸：200℃0.2Mpa15min 负荷下伸长率% 冷却后永世变形% 7 8 9 10 11 凝胶含量 介电常数 50Hz20℃ 介质损耗正切 50Hz20℃ 体积电阻率 1kV20℃ 介电强度 20℃ % Ω·m kV/mm ≥80 ≤2.30 ≤0.0005 ≥1×1014 ≥35 检验项目单位 G/Cm3 Mpa % ℃ 目的 0.922±0.003 ≥17.0 ≥420 -76 2、杂质含量 交联绝缘料对杂质反省十分严厉，在包装每一批绝缘料时，取出 一些粒料，用特制的挤出机，在不用滤网的状况下，将样品挤成100 条薄膜，每条 80g 重。从 100 条薄膜中恣意抽出 20 条在 50 倍缩小镜 下反省，并将最大的杂质尺寸记载上去。35kV 交联聚乙烯绝缘料杂 质含量目的见表 2——5，杂质颗粒数不大于 C1 为合格批，大于 C2 为不合格批。大于 C1 而不大于 C2，应重复抽样实验，实验结果不大 于 C1 为合格批，大于 C!为不合格实验批。 表 2——5杂质颗粒数 杂质粒径 mm颗粒数 C1颗粒数 C2 0.12～0.251015 0.26～0.536 0.51～1.0001 ＞1.0000 关于消费高压电缆超污染绝缘料，被制成的薄片在大一个等级 10000 的污染室内用自动激光检测系统停止扫描，同时，延续的颗粒 分流由电子颗粒检测器停止检测。确保集装箱内的产品到达超净规 范。即 1.0kg 薄片的最大允许杂质数目，大于 100μm 杂质为 0 个。 此外，在装箱时，电子颗粒检测仪对颗粒停止剖析，如发现有杂质， 该包装的产品会从包装设备上分流出去。 二、过氧化物交联聚乙烯是由聚乙烯基料、交联剂和抗氧剂组成。 1、聚乙烯 聚乙烯是单体乙烯的聚合物，它的分子式为： [—CH2——CH2—]n 依据聚合的方法可以分为高压聚乙烯和高压聚乙烯。高压聚乙烯 是将气态单体在 1000～2000 大气压下加热聚合而成，高压聚乙烯的 密度，结晶水平、硬化点均较高压聚乙烯低，硬度也小。依据分子量 的大小可以分红高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯。 普通来说，高分 子量聚乙烯具有较好的物理功用和较差的加工功用。 应当指出，分子 量大小与密度大小互不相关，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。普通用熔融指数来指示平均分子量的大小， 而密度与硬化点有直接的关系。 由于聚乙烯分子在化学结构和几何结构上都很规那么，对称，所 以聚乙烯很容易结晶。不过它的分子链富有柔顺性，要聚乙烯不含结 晶结构是很困难的，但要它全部为结晶结构也不能够。 普通聚乙烯为 结晶相和非结晶相两相共存物，结晶含量的百分数称为结晶度。聚乙 烯依据支