簡單介紹輻照交聯電纜新技術 一、成果概況
“紫外光輻照法生產交聯聚乙烯絕緣電力電纜和控制電纜新技術和新產品”成果于1999年9月通過了中國科學院、鐵道部的科學技術成果聯合鑒定。與會專家、院士給予了高度評價:紫外光輻照交聯聚乙烯絕緣電纜生產新技術為交聯電纜生產開拓了一條新途徑,處于國際**水平;研制的交聯聚乙烯絕緣電力電纜和控制電纜新產品性能優異,可以投入批量生產。
該項新技術已授權了三項**:一項發明**和另二項實用新型**。
二、光交聯原理和技術特點
光交聯原理:以聚烯烴為主要原料摻入適量的光引發劑,在一定條件下用紫外光照射,通過光引發劑吸收特定波長的紫外光引發產生聚烯烴自由基,從而發生一系列快速聚合反應,生成具有三維網狀結構的交聯聚烯烴。經過交聯的聚烯烴材料具有優良的耐高溫性、抗溶劑性,優異的電氣性能和明顯增強的力學性能等。
技術特點:本技術包括電纜專用料、光交聯專用設備和光交聯法生產聚烯烴絕緣電纜產品工藝流程一整套技術。紫外光交聯技術作為繼化學交聯和輻射交聯之后發展的又一種交聯新技術,對兩種傳統技術起著取長補短的作用,非常適合于老產品(如國際上正在淘汰的PVC電纜)的升級換代,既可提高產品的耐溫等級和使用性能,而又不明顯增加**次交聯產品的成本,它是一種投資小,產品質量優異,收效快的交聯新工藝。
與化學交聯和高能輻射交聯兩種方法相比,紫外光交聯法具有許多獨特的優點:(1)工藝設備簡單,投資少;(2)易于維護,操作方便,**防護要求不苛刻;(3)對環境無污染,運轉成??低;(4)輻照過程中對絕緣材料的輻射損傷小;機械力學性能和電性能等十分優良。
三、光交聯技術和現有技術的比較
紫外光輻照交聯電纜新技術是一項我國自主開發,具有自主知識產權的重要技術**成果,為交聯電纜生產開拓了一條新途徑。該技術生產的交聯聚烯烴絕緣電力電纜和控制電纜新產品性能優異,特別是耐溫等級和力學性能。
與目前國內外廣泛采用的高能輻照(γ射線、電子束、中子束等)和化學法(過氧化物和硅烷法)相比較,紫外光交聯法在技術原理上類似于高能電子束輻照法;在工藝流程上又類似于過氧化物熱引發的化學交聯法,采用連續生產工藝。高能輻照交聯效率高、產量大,但設備昂貴、工藝復雜和防護苛刻;而過氧化物化學交聯比較適合于大尺寸高壓電纜的生產,但熱效率低、投資大、工藝控制復雜和專用廠房龐大。紫外光交聯技術在投資、工藝技術和**防護諸方面都顯示出獨特的優勢:使用的設備簡單、操作機動靈活,也無需象過氧化物化學交聯那樣上百米長的高溫高壓管道和龐大的專用廠房。而且,光交聯法僅需在原有的普通生產線上稍作改動,安放占地面積不大的光交聯專用設備就可生產光交聯聚乙烯電線電纜產品,非常適合中小規模電纜廠老產品的升級換代,既可提高產品的耐溫等級和使用性能,而又不明顯增加交聯產品的成本。它是一種投資小,產品質量優異,收效快的交聯新工藝。應用紫外光輻照方法可生產中、低壓電力電纜、控制電纜、通信電纜和電子線纜。因此,紫外光交聯技術是繼化學交聯和輻射交聯之后發展起來的又一種新交聯技術,對兩種傳統技術起著取長補短的作用。
四、技術指標和成本估算
采用紫外光輻照方法生產的交聯聚乙烯絕緣電力電纜和控制電纜產品具有優良的電氣性能和物理化學性能。經“國家電線電纜質量監督檢驗中心”和“電力工業部電氣設備質量檢驗測試中心”進行**的產品型式試驗,各項技術指標達到或超過了規定的技術標準,長期額定工作溫度可達105℃耐溫等級,但實際的耐溫等級可達125℃以上耐溫等級,具有優良熱老化性能。
五、應用范圍和社會經濟效益
紫外光輻照交聯電纜新技術的應用前景十分廣闊,特別適合于制造各種薄壁交聯聚烯烴絕緣的線纜產品,例如用于電力輸配線路及發電廠、變電站、工礦企業等的動力引入及引出線路;交聯聚烯烴控制電纜主要用于電氣設備、儀器儀表等的控制、監控回路及保護線路等等。
紫外光交聯聚乙烯電纜新技術的發展剛剛起步,目前僅應用于低壓電力電纜(可取代PVC電纜),仍處在不斷發展和完善的過程中,在各種耐高溫絕緣電纜應用需要開拓,應用前景十分廣闊。與此同時,紫外光輻照技術在發展中、高壓線纜產品方面還具有極大的潛力,例如,*近我們采用更為高效紫外光源,已研制成功了紫外光交聯10 kV電纜新技術(中國**號:ZL 2.X)。
由于紫外光交聯電線電纜產品具有很強市場競爭力的性能價格比,加上投資很少,能在較短的周期內獲得較高的經濟效益。紫外光輻照交聯電纜新技術是一項我國自主開發,具有自主知識產權和處于國際**水平的技術**成果,它的研制成功為我國電纜行業老產品的升級換代提供了一種新技術,必將為我國的電纜行業和電力事業的發展起著重要的作用。