1, Concept
Cross-linked kabel verwijst meestal naar de kabelisolatielaag met behulp van cross-linked materialen. Het meest gebruikte materiaal is cross-linked polyethyleen (XLPE). Het crosslinking proces is dat de lineaire moleculaire structuur van polyethyleen (PE) materiaal op een specifieke manier wordt verwerkt tot een netwerkstructuur van gekruist polyethyleen. De op lange termijn toegestane gemengde werklading wordt verhoogd van 700C naar 900C (of hoger) en de kortsluitbare temperatuur wordt verhoogd van 1400C naar 2500C (of hoger). Op het uitgangspunt van het behoud van de oorspronkelijke uitstekende elektrische prestaties, worden de praktische prestaties aanzienlijk verbeterd.
2, Crosslinking proces
Op dit moment kan het productieproces van cross-linked kabels in de kabelindustrie worden onderverdeeld in drie soorten: het eerste type is peroxide chemische cross-linking, inclusief verzadigde stoom cross-linking, inert gas cross-linking, gesmolten zout cross-linking en siliconen olie cross-linking. Het tweede type is droge chemische cross-linking in China; het tweede type is silaanchemische kruiskoppeling; het derde type is bestraling cross-linking.
Inert gas crosslinking droge chemische crosslinking
Polyethyleen isolatiemateriaal met peroxide cross-linking agent wordt gebruikt om de extrusie van geleiderafschermingslaag -- isolatielaag -- isolatieafschermingslaag door drielaagse coextrusie te voltooien, en vervolgens wordt het cross-linking proces continu en gelijkmatig voltooid door de verzegelde dwarsdoorlatende pijp gevuld met hoge temperatuur en hoge druk stikstof. Het warmteoverdrachtsmedium is stikstof (inert gas) en het gekruiste polyethyleen heeft uitstekende elektrische eigenschappen. Het productiebereik kan 500kV bereiken.
Silaan chemische crosslinking -- warm water crosslinking
Polyethyleen isolatiemateriaal met silaan crosslinking agent werd gebruikt om de extrusie van variant afschermingslaag -- isolatielaag -- isolatie afschermingslaag te voltooien met 1 + 2 extrusiemethode. De gekoelde geïsoleerde draadkern werd ondergedompeld in 85-950c warm water voor hydrolyse crosslinking. Het vochtgehalte van de isolatielaag werd beïnvloed door natte crosslinking. Over het algemeen is het hoogste spanningsniveau slechts 10kV.
Bestraling crosslinking -- fysieke crosslinking
Het gemodificeerde polyethyleen isolatiemateriaal wordt gebruikt om de variant afschermlaag isolerende laag isolerende afschermingslaag te extruderen met 1 + 2 extrusiemethode, en vervolgens wordt de gekoelde geïsoleerde draadkern gelijkmatig door het bestralingsscanvenster van de hoogenergetische elektronenversneller gepasseerd om het cross-linkingproces te voltooien. Er zit geen crosslinking agent in het bestraalde crosslinked kabelmateriaal. Tijdens crosslinking dringt de hoogenergetische elektronenbundel die door de hoogenergetische elektronenversneller wordt gegenereerd effectief door de isolerende laag en produceert kruiskoppelingsreactie door energieconversie. Omdat de elektronen een hoge energie dragen en gelijkmatig door de isolerende laag gaan, heeft de gevormde dwarsgekoppelde binding een hoge bindingsenergie en een goede stabiliteit. De fysieke eigenschap van de kabel is dat de hittebestendigheid beter is dan die van de chemische kruiskabel. Vanwege de beperking van het energieniveau van de versneller (over het algemeen niet meer dan 3,0 MeV) is de effectieve penetratiedikte van elektronenbundel echter minder dan 10 mm. Gezien de geometrische factor kan het spanningsniveau van de productiekabel slechts 10 kV bereiken en is het voordeel minder dan 6 kV.
3, Kenmerken van straling crosslinked kabel
De verouderingsduur van kabelisolatiemateriaal hangt voornamelijk af van de thermische levensduur, die wordt bepaald door de snelheid van thermische oxidatie, thermische scheurvorming, thermische oxidatieve scheurvorming, polycondensatie en andere chemische reacties die optreden in het isolatiemateriaal onder warmte. Daarom heeft de thermische levensduur van isolatiemateriaal direct invloed op de levensduur van de kabel. Volgens de chemische reactie kinetiek afleiding en kunstmatige versnelde thermische veroudering test, de veroudering levensduur van kabel isolatiemateriaal wordt bepaald De lange termijn toelaatbare werktemperatuur van de bestraalde XLPE kabel is:
Voedingskabel YJV 0.6/1kv 1160c
Als de nominale werktemperatuur 1050C is, is de thermische verouderingsduur meer dan 60 jaar.
Als de nominale werktemperatuur 900C is, is de thermische verouderingsduur meer dan 100 jaar.
Bovengrondse geïsoleerde kabel jklyj 10kV 1220c
Wanneer bovengrondse geïsoleerde kabels in de open lucht worden gelegd, zijn de milieu- en stralingsbestendigheid van isolatiematerialen belangrijker. Stralingskruisende isolatiematerialen moeten
Na bestralingsverwerking heeft het een goede stralingsweerstand en de stralingsdosis die tijdens het crosslinken wordt toegepast, heeft een grote veiligheidsmarge ten opzichte van de schadedosis. De stralingsschadedosis van polyethyleen is 1000kgy, terwijl de verwerkingsdosis ongeveer 200kgy is. Met de verbetering van de speciale formule is polyethyleen nog steeds stralingsgekruist in een breed bereik, dus de prestaties zullen worden verbeterd in een lange periode van vroeg gebruik.
4, Prestatiesvergelijking van veelgebruikte kunststof geïsoleerde kabels:
Op dit moment zijn de meest gebruikte isolerende kunststoffen in de kabelproductie polyethyleen en polyvinylchloride, waaronder polyethyleen betere elektrische eigenschappen en een betere kruiskoppelingseigenschap heeft. Daarom is een verscheidenheid aan industriële cross-linking productieprocessen, chemische cross-linking en bestraling cross-linking, ontwikkeld. Naast de prestaties in de onderstaande tabel, tijdens het productieproces en het leggen, heeft de isolatielaag van de veelgebruikte kruisgebonden kabels een hogere hardheid en sterkte (bij kamertemperatuur), vooral moeilijker te schillen dan PVC-isolatie. Vanwege de beste crosslinking prestaties, de hoogste mate van crosslinking en de hoogste schilsterkte van de bestraalde XLPE kabel. Als het strippen van cross-linked kabelisolatie relatief eenvoudig is (vergelijkbaar met PVC), moet het zijn dat de mate van cross-linking niet voldoende is of dat er geen cross-linking is. Onder normale omstandigheden is de crosslinking-mate van de crosslinked-kabel die wordt geproduceerd door het crosslinkingproces van warm water niet voldoende. De reden is dat de crosslinking-mate van dit soort producten relatief laag is en het crosslinkingproces discontinu is en niet automatisch kan worden gecontroleerd. Het wordt sterk beïnvloed door menselijke factoren en is gevoelig voor onder crosslinking.