淺談絕緣架空電纜及架空導線市場分析大征電線有限責任公司
一、架空絕緣電纜概況
我國 60 年代，低壓 380V 架空線路采用橡皮線(BX 系列)，這種電線的絕緣層壽命不 到 2 年，后來采用塑膠線(BV 系列)，壽命可延長到 8 年左右，仍不能令人滿意。實際上這兩種電線作為裸電線處理。80 年代前，我國 10kV 線路還采用裸線架設，隨著城市建設和電網發展，安全問題日趨嚴峻，頻頻發生觸電身亡事故。此次電網改造要求 380V 配 電距離不超過半公里，10kV 不超過 15 公里，綜合線損率降到 10%以下，電壓合格率達 到 90%以上。 淺談絕緣架空電纜及架空導線市場分析大征電線有限責任公司
二、材料和結構
1. 導體 農村、山區和林區的電網改造，有部分需要采用架空絕緣電纜，尤其是林區更為重 要，裸線輸電是引起森林火災的原因之一，美國有確切的報道。農、山、林區的電桿跨度較大，電線拉力要求高，一般硬鋁還不能符合要求，為避免增設大量電桿，可發展鋼 芯鋁絞線芯架空絕緣電纜，國家標準中雖未列入此產品，但可制定企業標準，導體一般 可用現有鋼芯鋁絞線結構，特殊要求可適當加強。
2. 絕緣 低壓 1kV 架空絕緣電纜標準規定有三種絕緣材料，即交聯聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯，中壓 10-35kV 架空絕緣電纜標準規定二種絕緣材料，即交聯聚乙烯和高密度 聚乙烯。
A、聚氯乙烯絕緣有較多的缺點：①工作溫度 70℃，短路溫度 130℃;②耐氣候性能 差，壽命較短，一般為 10 年，即便是黑色聚氯乙烯絕緣，壽命也只有 15 年左右， 這與電網要求運行 40 年以上， 差距很大;③聚氯乙烯架空絕緣電纜運行一定時間后， 絕緣 和導體的結合力會減小，在熱脹冷縮過程中，絕緣會在電纜縱向產生不均勻收縮，尤其在金具附近更為嚴懲，zui后絕緣產生裂口，這種損壞的時間比自然老化時間短得多，實 際上已發生過這種事故;④聚氯乙烯的體積電阻率偏低，介電常數偏大， 產品電性能不佳。
B、黑色交聯聚乙烯克服了上述缺點：①工作 90℃，短路溫度銅芯為 250℃，鋁芯為 200℃;②在正常情況下，耐氣候老化壽命可超過 40 年。但是必須注意，如果電纜料配方 中碳黑粒徑、含碳黑量、碳黑分散度不符合規定時，會影響耐氣候老化壽命;③交聯聚乙 烯為熱固性材料，與導體結合穩定，電纜長期運行中基本收縮不均勻的情況很少發生。 但是電纜工藝不正常時，會使成品熱延伸不合格或剩余伸長率負值較大，也可能使熱收縮試驗不合格，因此對每批產品應加強熱收縮和熱延伸檢驗;④交聯聚乙烯密度約 0.92， 產品重量增加有限。 C、黑色高密度聚乙烯優點是比重小，價格低，機械和電氣性能好，工作溫度為 75～ 80℃，擠塑工藝方便，不失為實用的架空絕緣電纜材料。缺點是熱塑性材料，短路溫度較低，不允許過載，材料比較硬，施工不便。 總的來說，電網改造低壓線路不宜采用聚氯乙烯絕緣架空電纜，高壓線路更應嚴禁 采用聚氯乙烯絕緣。城市電網改造應首先采用交聯聚乙烯絕緣架空電纜，農村、山區和林區可選用交聯聚乙烯和高密度聚乙烯絕緣架空電纜。
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三、各種交聯方法對質量的影響 架空絕緣電纜可用干法交聯、蒸汽交聯、硅烷交聯、輻照交聯等方法。關于投資、 材料、加工等因素影響成本的關系，已有大量報道。
但用戶關心的是各種方法對電纜質 量的如何，以下扼要地敘述：
1. 干法交聯過程中，電纜溫度較高，這是絕緣交聯的工藝條件，過高的溫度使導體 退火，架空絕緣電纜的導體有拉力試驗考核指標，退火后使鋁導體拉力不合格，由于產品拉力為型式試驗和抽樣試驗項目，有時會忽略而漏檢。工廠也可以降低交聯溫度，則 交聯線速度勢必放慢，影響電纜生產率。
2. 蒸汽交聯從表面上看，似乎水分較多，用戶擔心降低電性能，甚至會產生水樹， 實際上架空絕緣電纜處于半絕緣狀態工作，電場梯度很低，這些水從或微孔，不會影響電纜正常工作和壽命。 3. 硅烷交聯表面光潔度稍差，但不會影響電纜耐漏電痕跡性能。如果硅烷交聯電纜 工藝不當，發生先期交聯，造成表面粗糙，對耐電痕跡試驗有影響。嚴格地說，耐電痕跡試驗不應單判斷漏電流超標，還應看漏電痕跡的嚴重程度。
4. 輻照交聯電纜產品表面zui為光潔，在電纜制造過程中雖多次彎曲，只要彎曲半徑 足夠大，不會對電纜質量產生影響，這對中、小規格架空絕緣電纜用輻照交聯是有利的。剛制造好的輻照交聯聚乙烯電纜，其耐電壓水平稍低，這是剩余電荷的作用，屬于正常 情況，經過一段時期儲存后能恢復到常規水平，當然配方的改進能有效地消除這個現象， 曾有一時用戶對此產品有所懷疑，經多年來使用證明，輻照交聯聚乙烯架空絕緣電纜運行是可靠的，疑點也逐步消除。
5. 無論哪種交聯工藝，在擠塑技術方面應當要求相同，對 10kV 架空絕緣電纜的屏 蔽和絕緣必需一次擠成，就是說必須用 1+1 或 2 層共擠，若屏蔽和絕緣分二次擠出，則 不能保證質量。
四、耐候性試驗 幾年來常有人提問耐候性試驗與壽命的關系，其實，標準中規定的耐候性并不能推 算出實際壽命，有人問是否 42 天表示壽命為 42 年，當然沒有根據，這項試驗只是一定 程度上相對比較耐候性能的好壞。壽命試驗需有設計方案，用大量試驗數據推導，才能得到基本壽命數量級有一點是基本*的，黑色高密度聚乙烯通過多年運行經驗和 壽命試驗推導，可相信壽命能達 40 年以上。黑色交聯聚乙烯材料從理論上分析，其耐氣候性能應比黑色高密度聚乙烯優良，國外研究報道黑色交聯聚乙烯壽命，在一般自然條 件下達到 50 年以上，耐候性試驗雖然不能代表壽命，但黑色交聯聚乙烯壽命也是相當長的
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