交联电缆工艺性能简介

交联电缆是交联聚乙烯绝缘电缆的简称。交联电缆适用于工频交流电压500kV及以下的输配电线路中。目前高压电缆绝大部分都采用了交联聚乙烯绝缘。

交联电缆通常是指电缆的绝缘层采用交联材料。最常用的材料为交联聚乙烯（XLPE）。交联工艺过程是将线性分子结构的聚乙烯（PE）材料通过特定的加工方式，使其形成体型网状分线结构的交联聚乙烯。使得长期允许工作温度由70℃提高到90℃（或更高），短路允许温度由140℃提高到250℃（或更高），在保持其原有优良电气性能的前提下，大大地提高了实际使用性能。

交联电缆中聚乙烯交联技术是提高材料性能的一种重要技术，经过交联改性聚乙烯可使电缆性能得到大幅度的改善，不仅显著提高了聚乙烯电缆的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能。而且非常明显地提高了耐温等级，使电缆的长期工作温度从70℃提高到90℃，从而大大拓展了交联聚乙烯电缆的应用范围。

交联电缆的优点

1.耐热性能

网状立体结构的XLPE具有十分优异的耐热性能。在200℃以下不会分解及碳化，长期工作温度可达90℃，电缆热寿命可达40年。

2.绝缘性能

XLPE保持了PE原有的良好绝缘特性，且绝缘电阻进一步增大。其介质损耗角正切值很小，且受温度影响不大。

3.机械特性

由于在大分子间建立了新的化学键，XLPE的硬度、刚度、耐磨性和抗冲击性均有提高，从而弥补了PE易受环境应力而龟裂的缺点。

4.耐化学特性

XLPE具有较强的耐酸碱和耐油性，其燃烧产物主要为水和二氧化碳，对环境的危害较小，满足现代消防安全的要求。

交联工艺方式

目前电缆行业生产交联电缆的工艺方式分为三类。第一类：过氧化物化学交联，包括饱和蒸气交联、惰性气体交联、熔盐交联、硅油交联等；第二类：硅烷化学交联；第三类：辐照交联。　

1.惰性气体交联――干法化学交联

采用加入过氧化合物交联剂的聚乙烯绝缘材料，通过三层共挤完成导体屏蔽层――绝缘层――绝缘屏蔽层的挤出后，连续均匀地通过充满高温、高压氮气的密封交联管完成交联过程。传热媒体为氮气（惰性气体），交联聚乙烯电气性能优良，生产范围可达500kV。

2.硅烷化学交联――温水交联

采用加入硅烷交联剂的聚乙烯绝缘材料，通过1+2的挤出方式完成异体屏蔽层――绝缘层――绝缘屏蔽层的挤出后，将已冷却装盘的绝缘线芯浸入85-95℃热水中进行水解交联，由于湿法交联会影响绝缘层中的含水量。一般最高电压等级仅达10kV。　　

3.辐照交联――物理交联

采用经过改性的聚乙烯绝缘料，通过1+2的挤出方式完成异体屏蔽层――绝缘层――绝缘屏蔽层的挤出后，将冷却后的绝缘线芯，均匀通过高能电子加速器的辐照扫描窗口完成交联过程。辐照交联电缆料中不加入交联剂，在交联时是由高能电子加速器产生的高能电子束有效穿透绝缘层，通过能量转换产生交联反应的，因为电子带有很高的能量，而且均匀地穿过绝缘层，所以形成的交联键结合能量高，稳定性好，表现出的物理性能为耐热性能优于化学交联电缆。但由于受加速器能量级的限制（一般不超过3.0Mev），电子束有效穿透厚度为10mm以下，考虑几何因数，生产电缆的电压等级仅能达到10kV，优势在6kV以下。