有机硅橡胶在电力电缆附件上的应用.pdf
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1、有机硅橡胶在电力电缆附件上的应用 柯德刚永锦电力器椭限公司浙酬3 1 8 0 5 0 近十年来我国电力工业一直呈现大幅度增长的态势。2 0 0 1 年全国投产发电装机容 量为1 7 1 3 k W ,全国发电装机总容量达到3 3 8 0 0 万k W ,发电量完成1 4 7 8 0 亿k w h ,比 2 0 0 0 年又增长8 ,保持世界第二的地位。而输电系统,城乡电网建设相对滞后。 随着我国历史性的加入W T O ,伴随着国民生活质量的提高,世界加工制造中心逐 步向我国转移,对电能的需求也越来越大,对供电可靠率的要求越来越高。为提高供电 可靠率,国家近三年来投入了大量资金用于城乡电网的建设
2、与改造。仅2 0 0 1 年电网改 造投资达1 0 3 3 亿,电网建设投资达1 0 7 0 亿元。城乡电网改造的过程也是一个电缆普及 的过程,是一个用地下电力电缆输配电网代替蜘蛛网状架空配电网的过程。由表一可看 出近年来,我国电力电缆应用正成倍增长。 表一我国电力电缆应用统计表( 2 0 0 0 年) 3 5 k V 及以下1 1 0 k V 及以上 1 9 9 5 年2 0 0 0 0 公里3 0 0 公里 1 3 0 0 公里 2 0 0 0 年6 4 0 0 0 公里 ( 仅上海、北京、广州三城市即达6 3 5 公里) 增长幅度 3 2 0 4 3 0 电力电缆附件是连接电缆本体及使电
3、缆与架空输电线,与各变电站内设备相连接 实现电能传输的必需装置。近十年来伴随着电力工业的发展和电力电缆的普及,电缆附 件的用量大幅上升,新产品不断涌现,产品质量、产品的适用性能不断提高。在这个过 程中有机硅橡胶的应用至关重要。 一、早期在热收缩型电缆附件中的应用 硅橡胶应用于电缆附件产品起源于1 9 8 5 1 9 8 6 年间。当时为了推出一种重量轻、 施工方便的热收缩型电缆附件,武汉高压研究所,吉林辐射化学研究所、长春应用化学 研究所、武汉电缆附件厂等单位协同攻关。为了改善户外用产品的抗露电起痕能力,提 1 6 8 高其憎水性,将乙烯一醋酸乙烯共聚物E V A 与P D M V S ( 甲
4、基乙烯硅橡胶) 及其它原 料共混,形成一种多相聚合物。发现当P D M V S 含量占体系3 0 左右时,会产生相倒 转现象,并总结出P D M V S 含量对产品凝胶含量的影响规律、对制品成型工艺的影响及 对辐照交联的影响。这种材料制成的电缆附件产品相继通过了国家有关部委的鉴定,并 迅速推向市场,应用于全国电力、石化、铁道、油田、矿山等系统。此举也开创了将有 机硅橡胶应用于电缆附件的历程。但总的来讲,这一阶段硅橡胶的用量是比较少的。 二、在预制型电缆附件中的大量应用 随着电力工业的发展及科技的进步,人们发现热收缩电缆附件存在一些质量隐患, 八十年代末一种全新的、完全采用硅橡胶制造的预制型电缆
5、附件在欧洲问世。这种产品 由于完全采用特种硅橡胶制造,具有多种优良的特性,能提高电缆网的安全运行水平, 深受用户的欢迎。 1 9 9 2 年我国广东电缆附件厂率先从西门子公司引进了全套设备、模具、技术及原 材料,生产硅橡胶预制型电缆附件。 紧随其后,长沙、武汉等地也逐步使用硅橡胶制造电缆附件。硅橡胶制造电缆附 件的产品质量比热收缩电缆附件的产品质量有了较大幅度的提高,它具有几种独特的性 能: 1 抗露电起痕能力强,采用进口特种硅橡胶,抗露电起痕可达到1 A 4 5 级。 2 适用温度范围广:在5 0 2 0 0 。C 情况下都可使用。 3 具有耐幅射、耐x 射线、耐Y 射线的特殊性能。 4 憎
6、水性能大幅提高,淋雨状态下可自动迁移污物。 5 安装后与电缆本体贴合为一体,对电缆主绝缘施加恒定的压力与电缆同呼吸, 能有效降低电缆终端的放电量。 这些性能都是热缩附件无法实现的。由于硅橡胶制电缆附件性能优异、质量可靠, 很快就得到了用户的肯定,国家电力公司有关管理部门也要求推广使用这种产品,这也 使得硅橡胶开始大量应用于电缆附件行业,这时电缆附件行业采用的硅橡胶的品种及相 关参数见( 表二) 。 1 6 9 表二作预制式电缆附件的硅橡胶基本参数 加工硬度抗拉 断裂抗撕 抗爬 体积 产地品种 牌号伸长率强度电阻率 方法( 邵氏A )强度 电性 N m m Q c m 德国 压缩 w A c K
7、 E R H T V 3 5 04 57 N r a m 25 0 02 03 51 0 1 6 注射 晨光 化工院 H T VS C 一6 1 4 4 同上 4 0 7 M p a 4 0 02 0 | 1 0 ” 带混合及 W A C K E RL S R7 4 0 计量的注 3 58 N n 胍26 0 02 03 51 0 1 6 射控制 三、在冷收缩电缆附件中的应用 预制型电缆附件质量可靠、寿命长,能提高电缆网的安全运行水平,但是一些固 有的缺点也制约了其大幅度地推广。原因在于:其一,安装比较困难,尤其是安装三芯 地下中间接头时,这一问题更加突出。我国目前l O k V 电压等级的电
8、缆线路9 5 以上为 三芯电缆,而欧美等国则为单芯电缆,单芯电缆安装显然要容易得多。其二,各种规格 的电缆都要对应库存一种产品,使用户库存增加,费用增加,管理难度增加。其三,我 国部分电力电缆生产企业加工的产品主要电气性能合格,但几何尺寸偏差较大,造成预 制型附件不适用。其四,多数预制型电缆附件仍与热缩附件配合应用,没有完全去掉安 装时用电用火、用喷灯的麻烦。 如何解决上述这些问题。充分发挥硅橡胶制造电缆附件的应用? 美国3 M 公司率先 解决了此问题,开发出了硅橡胶冷收缩电缆附件,受到了全球普遍的欢迎,仅在我国该 产品的年销售额也在两亿元以上。 受3 M 公司创意的启发,现在世界上最大的电线
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