【摘 要】交联聚乙烯电缆绝缘料，简称XLPE是以电缆专用低密度聚乙烯（LDPE）为基础树脂，加入过氧化物体系，抗氧化物" />
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交联聚乙烯绝缘使用寿命及其影响因素的研究
2015年18期目录
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　　【摘 要】交联聚乙烯电缆绝缘料，简称XLPE是以电缆专用低密度聚乙烯（LDPE）为基础树脂，加入过氧化物体系，抗氧化物体系等，经过特殊的工艺制成的电缆绝缘料，改型后其各方面性能得到了大幅度改善，如力学性能，耐应力开裂性能和电性能等 [1]。本文针对用户使用中出现的问题，通过试验数据分析，讨论了光、氧、热三者对交联聚乙烯绝缘电缆（以下简称XLPE电缆）使用寿命及安全运行的影响，并提出了使用中须采取有效保护措施保障电力稳定输送的建议。 中国论文网 /8/view-7107594.htm　　【关键词】交联聚乙烯绝缘电缆 使用寿命 绝缘层断裂 影响 　　1 引言 　　近年来，XLPE电缆凭借结构轻便，施工简单，维护运行容易等优点应用于各个领域。但某用户使用时发现，安装在设备内部的电力电缆，运行2年后，接线端部的线芯绝缘层发生竹节龟裂现象。该电缆为低压交联聚乙烯绝缘电力电缆，型号为YJV 0.6/1kV 4*16。 　　2 试验分析 　　现场观察，电缆端头接线部分线芯裸露在护套外部约10cm左右。绝缘层表面呈龟裂，脆化无弹性。其中红色线芯最为明显，颜色哑光半透明，可用手将绝缘材料掰成小碎块，断裂处呈白色参差状。为查明绝缘断裂是材料质量不达标还是使用方法不规范所致，本文取该型号电缆的三处不同使用部位作为研究样本，如下： 　　（1）包覆在护套内部的电缆绝缘层；（2）安装在室外的电缆绝缘层（自然光照射）；（3）安装在设备内部的电缆绝缘层（设备内部光源照射）。 　　在例行试验和型式试验中，抗张强度和断裂伸长率是反映绝缘本身性能是否达标的主要参数。GB/T8规定，XLPE绝缘抗张强度应不小于12.5N/mm2，断裂伸长率应不小于200%。按照GB/T8试验方法，选取足够长度XLPE绝缘层作为研究对象。不同位置绝缘层试验数据见表1。 　　表1 不同位置的XLPE绝缘层试验数据 　　线芯 　　颜色 抗张强度N/mm2 断裂伸长率% 　　位置1 位置2 位置3 位置1 位置2 位置3 　　红 14.5 6.8 8.9 328 65 98 　　黄 14.6 7.2 10.3 336 94 128 　　蓝 15.0 8.4 9.8 350 102 140 　　绿 14.3 7.0 10.1 322 88 98 　　由于无法获得安装前绝缘材料原始参数，故主要以位置1为参考值。数据显示，位置1试样绝缘抗张强度在（14.3～15.0）N/mm2范围内，断裂伸长率在（322～328）%区间，均达到标准规定值，属合格产品。位置2和位置3中，绝缘机械性能明显下降。位置2的绝缘抗张强度降低约50%，断裂伸长率数值降低约70%。其中，红色线芯绝缘性能下降幅度最大，断裂伸长率降低了80%。位置3抗张强度和断裂伸长率降低幅度达到30%和60%以上。可见，由于使用位置和安装方式的不同，经长期使用后电缆在各部位的绝缘性能差异较大。有护套包覆的绝缘材料性能比较稳定，可继续使用；无外护套的部分，由于受到外界环境的影响，绝缘材料外观龟裂，性能降低，远低于国家标准规定值。在所有颜色的绝缘线芯中，红色线芯机械性能最差，也进一步解释了其表面龟裂现象更严重的问题。 　　3 影响因素分析 　　当安装电缆或是固定终端时，电缆接头处绝缘层若未经保护处理，裸露在外的部分将在光、氧、热三者的共同作用下，引起高分子材料的断裂老化[2]。 　　（1）光加速了交联聚乙烯的开裂。对高分子材料而言，最易造成破坏是紫外光，波长介于 290～400 nm 之间。以聚乙烯为例，在较强的紫外光长期照射下，会引入较多的含氧基团，聚合物链大量断裂，分子量降低，分子量分布加宽，发生光氧化降解。本文研究的红、黄、绿、蓝这四种颜色线芯中，红色可见光波最长，吸收大量紫外线，形成了较多含羰基分解产物和发色团，进一步加重了其颜色的变化。（2）氧气促进了老化进程。长期曝露在空气中的绝缘，除光老化外，还会受到氧气的影响。氧化反应包括聚合物氧化、断裂降解等过程，终极产物包括羰基化合物、过氧化物、烷氧基化合物等。研究表明，在无氧条件下受热，交联聚乙烯等聚烯烃类材料特性是稳定的。而在有氧环境下，即使温度较低，聚稀烃类材料也能发生氧化反应。尤其光辐射积累一定时间后，会引起材料温度上升，加速与氧气的反应速度，推进断裂老化进程。（3）热机械性能的化。载荷运行时导体和绝缘产生热量，达到一定工作温度将发生热伸缩和热应力变化，且热伸缩过程复杂，受热时发生热膨胀和塑性收缩。热胀冷缩是可逆过程，而热收缩是不可逆的[3]。尤其在频繁的电力通断切换条件下，会引起电缆温度起伏，导致塑性变形增大，收缩量增加，影响绝缘寿命和性能。 　　光、氧、热三者对绝缘材料的作用是相辅相成的[4]，是一种协同作用的方式。光老化作用促进了含羰基分解产物和发色团的产生，在氧和热的协同下，使得发色团的官能基进一步增加，同时也促进了光化学反应中的氧在材料中的扩散。 　　4 使用建议 　　通常在生产电缆时，外护套材料需添加光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧剂等。而绝缘材料一般没有这方面的考虑。因此，在电力电缆施工时需要对接线端部作以处理。电力部门通常对裸露的绝缘层外进行绕包保护，或加设热收缩套管、绝缘胶带等等，很大程度上防止了绝缘层受外环境影响而老化开裂。相关设计、使用规范对电缆安装时的终端保护措施也做了规定要求。G B/T 第 6. 2. 3 条和G B/T第 5. 1. 12条都提出对裸露的绝缘层进行保护措施的要求。为此，延长电力电缆的使用寿命，不仅要注重直埋、管道、竖井敷设等各个主要环节的安全防范，更要在细节上处理好接线终端绝缘层的保护措施，尤其是户外终端的预防措施，以保障电力电缆长期稳定可靠的运行。 　　参考文献： 　　[1] 蒋佩南，郑长胜，王国兴.交联电缆的发展动向与需求预测[J].供用电，1995（01）：10-12. 　　[2] 韩雪梅.交联聚乙烯绝缘料在电线电缆中的地位[J].化学与黏合，. 　　[3] 王柏东，程仁良，戴忠华，杨吉成，刘鹏，卢文跃等.电缆开裂原因分析[J].核电工程与技术，2005（3）.
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现场临时用电电缆保护层破损，里面的电缆线芯绝缘层也破损，露出铜芯了。请问如何稳妥的做修复？
利用布做临时修复，问题是哪些电工上用的胶布是防水的呢？我们常用的包扎2.5平方线的黑色电工胶布算防水胶布吗？
包扎铜芯使修复后防水，如何施工才最防水。
人生路，我们都是新手
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临时电缆损伤，芯线绝缘破损，需要剥开电缆，芯线（金属导电部分没伤损）用低压热缩带包扎并缩紧，外护层也用低压（或高压）热缩带包扎缩紧。
黑胶布不防水，不能用黑胶布包，找不到热缩绝缘带时，可以用高压自粘带（包高压电缆用的那种）扎紧。
&有道理，收藏了。&
&区管说的高压自粘带是这种吗？这种我用手摸一下没什么粘性的。难道遇到铜芯或者铝芯的导体就可以粘住裹住吗？&
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黑胶布是不防水的，直径较细的电缆用区管的方法就行，如果是粗电缆应该还可以用冷补也不错吧。
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ccc___ 发表于
临时电缆损伤，芯线绝缘破损，需要剥开电缆，芯线（金属导电部分没伤损）用低压热缩带包扎并缩紧，外护层也 ...
区管说的高压自粘带是这种吗？这种我用手摸一下没什么粘性的。难道遇到铜芯或者铝芯的导体就可以粘住裹住吗？
使用方法：将自粘带去掉隔离膜，拉伸200%左右，以半搭式绕包于需要绝缘或防水密封保护的物体，在其外层再绕一层PVC胶黏带作保护层。
11:19 上传
人生路，我们都是新手
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是这样，是没有办法的办法。
最好用热缩带。
&这种低压热缩带 如何使用的。能讲解下吗？&
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二星高级工程师, 积分 3082, 距离下一级还需 918 积分
ccc___ 发表于
是这样，是没有办法的办法。
最好用热缩带。
13:39 上传
这种低压热缩带 如何使用的。能讲解下吗？
&你也真是，你这不材料很丰富嘛！那么处理一下破损的电缆，还不容易吗？
这些东西买的时候人家都有使用说明，看看就知道啦。
高压自粘热缩带使用的时候还需要加热设备，比如喷灯，酒精的，汽油的都行。&
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本帖最后由 ccc___ 于
14:54 编辑
高压自粘带也叫“半导体带”，在做高压电缆时用他分散电场力的，它的背面有一层不易伸长的透明塑料带，包扎时一边包扎（缠绕）一边撕掉这层塑料带，重叠半条，各包上二层至三层就可以。外护层外包扎好后，外面再包一~二层塑料带（增强机械强度）。一般不会进水了。
热缩带在包扎一层后需要喷灯加热才能缩紧，芯线一层缩一次（几根芯线缩几次），外护层缩一次，并检查缩紧均匀无拉断（裂）。
热缩带加热要均匀，加热多的地方紧缩力会大，少加热的地方会发生拉薄拉断（裂），这是需要注意的地方。
楼上图片好象是“热缩（套）管”，因电缆芯线没搞断，管子套不进，只能用带扎，当然也可以把管剪开当带包扎。
热缩管有多种规格，选用时不宜太小（刚刚套进的就太小了），它加热时收缩（变厚），太小时厚度不够，加热过头时易破裂。
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学习了& && && && && && &
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薛家大女婿 发表于
这种低压热缩带 如何使用的。能讲解下吗？
你也真是，你这不材料很丰富嘛！那么处理一下破损的电缆，还不容易吗？
这些东西买的时候人家都有使用说明，看看就知道啦。
高压自粘热缩带使用的时候还需要加热设备，比如喷灯，酒精的，汽油的都行。
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