浅谈交联电缆绝缘老化强度变化率超标原因及改善

来源：fun88备用    发布时间：2023-12-12 00:56:41

  交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热老化试验在国家标准GB/T12706-2008与IEC60502中规定不允许超出±25%（即老化后和老化前的中间值之差除以老化前的中间值）。交联聚乙烯绝缘的热老化项目在标准中列入型式试验。一般在首次试验合格后,工艺和材料没有重大变化时,不再进行该试验。但往往一些客户在技术协议中会提到这项试验,从而就有必要进行热老化试验。当我们在试验时,发现抗张强度变化率不稳定，在生产的同一批交联线芯有合格有不合格（不合格的都是超标的现象大于+25%）,但断裂伸长率变化甚小,从未超出规定值。为此有必要对交联绝缘线芯老化强度不合格问题做多元化的分析整改。

  交联绝缘线芯老化强度不合格的缘由分析是一个复杂的过程，国内各电缆企业往往被交联绝缘线值不能达标而困扰，而这一指标是对交联绝缘线芯绝缘品质评价的主要指标之一。但究其根本原因有以下三点：1、高温高速下绝缘中产生的热应力对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响；2、冷却水温对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响；3、交联过程中产生的副产物对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响。

  试验选在我公司NOKIA（十段）智能硫化交联生产线上，我们通过调整工艺达到减小交联绝缘在生产的全部过程中的内部应力来改善老化强度不合格的问题。削除热应力的措施有很多，NOKIA早在1996年就提出采用冷却退火装置，使进入冷却段的交联绝缘线芯表面再恢复到结晶熔化温度110℃左右，再进入正常冷却过程，能改善电缆的绝缘品质。但我公司没有在线应力松驰装置，要想改善只能重新调整工艺线速度使之缓慢冷却，减少交联绝缘在硫化过程中的内外层绝缘温差的问题，从而改善交联的绝缘品质。

  我公司NOKIA生产线配备了一套NCC硫化计算软件，控温选速是合理的。初次调整硫化工艺是把原来的最高硫化管壁温度450℃降低到400℃，最高电缆表面温度由原来的275℃降低到260℃。但由于是十段硫化生产线，虽然已降低了管壁温度和电缆表面温度但线速度仍然比较快，内外层绝缘温差还是比较大。后经研究决定，想要让进入冷却段之前的线芯内外层绝缘温差减小，只有缩短硫化管长度，也就是把最后几节硫化管加热温度设低至预冷段的温度（约120℃），这也就等于增加了预冷段的长度使之缓慢冷却。但到底降低几节硫化管温度才合适呢？目前按我公司NOKIA（十段）硫化线为例，我们经多次实践验证，降低4段硫化管温度最佳。以下是我们工艺调整后计算的YJV8.7/10KV400平方的硫化工艺供参考。

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