浅析/架空绝缘电缆技术

 

一、架空绝缘电缆概略

我国60年代，低压380V架空线路采用橡皮线(BX系列)，这种电线的绝缘层寿命不到2年，后来采用塑胶线(BV系列)，寿命可延长到8年左右，仍不能令人称心。实践上这两种电线作为裸电线处置。80年代前，我国10kV线路还采用裸线架设，随着城市建设和电网开展，平安问题日趋严峻，频频发作触电身亡事故。此次电网改造请求380V配电间隔不超越半公里，10kV不超越15公里，综合线损率降到10%以下，电压合格率达到90%以上。

二、资料和构造

1.导体乡村、山区和林区的电网改造，有局部需求采用架空绝缘电缆，特别是林区更为重要，裸线输电是惹起森林火灾的缘由之一，美国有确切的报道。农、山、林区的电杆跨度较大，电线拉力请求高，普通硬铝还不能契合请求，为防止增设大量电杆，可开展钢芯铝绞线芯架空绝缘电缆，国度规范中虽未列入此产品，但可制定企业规范，导体普通可用现有钢芯铝绞线构造，特殊请求可恰当增强。

2.绝缘低压1kV架空绝缘电缆规范规则有三种绝缘资料，即交联聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯，中压10-35kV架空绝缘电缆规范规则二种绝缘资料，即交联聚乙烯和高密度聚乙烯。

A、聚氯乙烯绝缘有较多的缺陷：①工作温度70℃，短路温度130℃;②耐气候性能差，寿命较短，普通为10年，即使是优质黑色聚氯乙烯绝缘，寿命也只要15年左右，这与电网请求运转40年以上，差距很大;③聚氯乙烯架空绝缘电缆运转一定时间后，绝缘和导体的分离力会减小，在热胀冷缩过程中，绝缘会在电缆纵向产生不平均收缩，特别在金具左近更为严惩，最后绝缘产生裂口，这种损坏的时间比自然老化时间短得多，实际上已发作过这种事故;④聚氯乙烯的体积电阻率偏低，介电常数偏大，产品电性能不佳。

B、黑色交联聚乙烯克制了上述缺陷：①工作90℃，短路温度铜芯为250℃，铝芯为200℃;②在正常状况下，耐气候老化寿命可超越40年。但是必需留意，假如电缆料配方中碳黑粒径、含碳黑量、碳黑分散度不契合规则时，会影响耐气候老化寿命;③交联聚乙烯为热固性资料，与导体分离稳定，电缆长期运转中根本收缩不平均的状况很少发作。但是电缆工艺不正常时，会使废品热延伸不合格或剩余伸长率负值较大，也可能使热收缩实验不合格，因而对每批产品应增强热收缩和热延伸检验;④交联聚乙烯密度约0.92，产品重量增加有限。C、黑色高密度聚乙烯优点是比重小，价钱低，机械和电气性能好，工作温度为75～80℃，挤塑工艺便当，不失为适用的架空绝缘电缆资料。缺陷是热塑性资料，短路温度较低，不允许过载，资料比拟硬，施工不便。总的来说，电网改造低压线路不宜采用聚氯乙烯绝缘架空电缆，高压线路更应严禁采用聚氯乙烯绝缘。城市电网改造应首先采用交联聚乙烯绝缘架空电缆，乡村、山区和林区可选用交联聚乙烯和高密度聚乙烯绝缘架空电缆。

三、各种交联办法对质量的影响架空绝缘电缆可用干法交联、蒸汽交联、硅烷交联、辐照交联等办法。关于投资、资料、加工等要素影响本钱的关系，已有大量报道。

但用户关怀的是各种办法对电缆质量的如何，以下扼要地叙说：

1.干法交联过程中，电缆温度较高，这是绝缘交联的工艺条件，过高的温度使导体退火，架空绝缘电缆的导体有拉力实验考核指标，退火后使铝导体拉力不合格，由于产品拉力为型式实验和抽样实验项目，有时会疏忽而漏检。工厂也能够降低交联温度，则交联线速度势必放慢，影响电缆消费率。

2.蒸汽交联从外表上看，似乎水分较多，用户担忧降低电性能，以至会产生水树，实践上架空绝缘电缆处于半绝缘状态工作，电场梯度很低，这些水从或微孔，不会影响电缆正常工作和寿命。3.硅烷交联外表光亮度稍差，但不会影响电缆耐漏电痕迹性能。假如硅烷交联电缆工艺不当，发作先期交联，形成外表粗糙，对耐电痕迹实验有影响。严厉地说，耐电痕迹实验不应单判别漏电流超标，还应看漏电痕迹的严重水平。

4.辐照交联电缆产品外表最为光亮，在电缆制造过程中虽屡次弯曲，只需弯曲半径足够大，不会对电缆质量产生影响，这对中、小规格架空绝缘电缆用辐照交联是有利的。刚制造好的辐照交联聚乙烯电缆，其耐电压程度稍低，这是剩余电荷的作用，属于正常状况，经过一段时期贮存后能恢复到常规程度，当然配方的改良能有效地消弭这个现象，曾有一时用户对此产品有所疑心，经多年来运用证明，辐照交联聚乙烯架空绝缘电缆运行是牢靠的，疑点也逐渐消弭。

5.无论哪种交联工艺，在挤塑技术方面应当请求相同，对10kV架空绝缘电缆的屏蔽和绝缘必需一次挤成，就是说必需用1+1或2层共挤，若屏蔽和绝缘分二次挤出，则不能保证质量。

四、耐候性实验几年来常有人发问耐候性实验与寿命的关系，其实，规范中规则的耐候性并不能推算出实践寿命，有人问能否42天表示寿命为42年，当然没有依据，这项实验只是一定水平上相比照较耐候性能的好坏。寿命实验需有设计计划，用大量实验数据推导，才干得到根本寿命数量级有一点是根本公认的，优质黑色高密度聚乙烯经过多年运转经历和寿命实验推导，可置信寿命能达40年以上。黑色交联聚乙烯资料从理论上剖析，其耐气候性能应比黑色高密度聚乙烯优秀，国外研讨报道黑色交联聚乙烯寿命，在普通自然条件下到达50年以上，耐候性实验固然不能代表寿命，但黑色交联聚乙烯寿命也是相当长的。