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对架空绝缘电缆技术的分析
来源:www.gswtdx.com发布时间:2022年09月27日

一、架空绝缘电缆概况

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,仍不能令人满意。实际上 这两种电线作为裸电线处理。80 年代前,我国 10kV 线路还采用裸线架设,随着城市建 设和电网发展,安全问题日趋严峻,频频发生触电身亡事故。此次电网改造要求 380V 配 电距离不超过半公里,10kV 不超过 15 公里,综合线损率降到 10%以下,电压合格率达 到 90%以上。

二、材料和结构
      1. 导体 农村、山区和林区的电网改造,有部分需要采用架空绝缘电缆,尤其是林区更为重 要,裸线输电是引起森林火灾的原因之一,美国有确切的报道。农、山、林区的电杆跨 度较大,电线拉力要求高,一般硬铝还不能符合要求,为避免增设大量电杆,可发展钢 芯铝绞线芯架空绝缘电缆,国家标准中虽未列入此产品,但可制定企业标准,导体一般 可用现有钢芯铝绞线结构,特殊要求可适当加强。
2. 绝缘 低压 1kV 架空绝缘电缆标准规定有三种绝缘材料,即交联聚乙烯、高密度聚乙烯、 聚氯乙烯,中压 10-35kV 架空绝缘电缆标准规定二种绝缘材料,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点:①工作温度 70℃,短路温度 130℃;②耐气候性能 差,寿命较短,一般为 10 年,即便是良好黑色聚氯乙烯绝缘,寿命也只有 15 年左右, 这与电网要求运行 40 年以上, 差距很大;③聚氯乙烯架空绝缘电缆运行一定时间后, 绝缘 和导体的结合力会减小,在热胀冷缩过程中,绝缘会在电缆纵向产生不均匀收缩,尤其 在金具附近更为严惩,以至于绝缘产生裂口,这种损坏的时间比自然老化时间短得多,实 际上已发生过这种事故;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、黑色交联聚乙烯克服了上述缺点:①工作 90℃,短路温度铜芯为 250℃,铝芯为 200℃;②在正常情况下,耐气候老化寿命可超过 40 年。但是必须注意,如果电缆料配方 中碳黑粒径、含碳黑量、碳黑分散度不符合规定时,会影响耐气候老化寿命;③交联聚乙 烯为热固性材料,与导体结合稳定,电缆长期运行中基本收缩不均匀的情况很少发生。 但是电缆工艺不正常时,会使成品热延伸不合格或剩余伸长率负值较大,也可能使热收 缩试验不合格,因此对每批产品应加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,价格低,机械和电气性能好,工作温度为 75~ 80℃,挤塑工艺方便,不失为实用的架空绝缘电缆材料。缺点是热塑性材料,短路温度 较低,不允许过载,材料比较硬,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,农村、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、各种交联方法对质量的影响 架空绝缘电缆可用干法交联、蒸汽交联、硅烷交联、辐照交联等方法。关于投资、 材料、加工等因素影响成本的关系,已有大量报道。