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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)?;瘜W(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?;瘜W(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)可達70~90%。
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“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,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。
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,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。
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%。
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