交聯(lián)電纜檢驗應(yīng)考慮特殊因素

近年來，硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜料（以下簡稱XLPE），因其具有所需制造設(shè)備簡單、工藝成熟、操作方便、綜合成本低等優(yōu)點，已成為低壓交聯(lián)電纜絕緣的主導(dǎo)材料。

　　目前常用的XLPE，一種是二步法XLPE，電纜廠在生產(chǎn)絕緣線芯時把接枝了硅烷的聚乙烯（PE）和催化劑母料按一定比例混合，在普通擠出機中擠制，然后在熱水或蒸汽中完成交聯(lián)；另一種一步法XLPE是由電纜料生產(chǎn)廠家，將所有原料按配比經(jīng)特殊方法混合在一起，電纜廠直接在擠出機中一步同時完成接枝和擠制絕緣線芯，然后在自然條件下完成交聯(lián)。這兩種XLPE的共同點是，無需特殊的擠出設(shè)備，交聯(lián)過程相對簡單，只要原材料及工藝條件符合要求，就能使其成為不溶不熔的熱固性塑料。與熱塑性PE相比，其耐熱變形和高溫下力學(xué)性能、環(huán)境應(yīng)力龜裂、耐老化性能、耐化學(xué)性能等均有提高或改進，而電氣性能仍保持基本不變，并使電纜的*工作溫度由原來的70°C提高到90°C，從而提高了電纜的短時耐受電流的能力。綜上所述，XLPE低壓電纜已成為近年來電纜生產(chǎn)廠家的主要產(chǎn)品。

　　作為第三方檢驗機構(gòu)承檢的該類電纜也在逐年增加，如何準(zhǔn)確提供該類產(chǎn)品熱延伸及老化性能等測試結(jié)果，檢驗人員面臨著一些特殊情況，下面就此展開分析：

　　*，XLPE絕緣熱延伸異常的問題。筆者在檢測時常常會發(fā)現(xiàn)，XLPE電纜絕緣在200℃熱延伸試驗中負(fù)荷下伸長率大大超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，或者試樣放入烘箱內(nèi)在很短時間內(nèi)熔斷，假如馬上用原樣復(fù)測，結(jié)果的再現(xiàn)性很好，若按照常規(guī)，只要試驗方法無誤，取樣正確，根據(jù)檢驗結(jié)果*可以下判定結(jié)論，但是對于XLPE來說，這樣做可能存在很大的風(fēng)險。因為XLPE的交聯(lián)過程是一個與溫度、濕度、時間、絕緣厚度等因素相關(guān)的緩慢的化學(xué)變化的過程，尤其是自然交聯(lián)的XLPE絕緣料，更是受到以上因素的影響，完成交聯(lián)的時間會有較大差異，*可能在規(guī)定的試驗周期內(nèi)，尚未完成自然交聯(lián)。一旦隨時間推移完成了自然交聯(lián)，其性能有可能符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。對于此類情況，筆者認(rèn)為，在反映試樣當(dāng)前情況的前提下，不能急于判定，而是應(yīng)該為試樣提供一個促進交聯(lián)的條件--在90°C±2°C的熱水中浸泡4～5小時后再作熱延伸試驗。實踐證明，此時的試驗結(jié)果，可以作為判定依據(jù)。值得一提的是，個別廠家片面追求商業(yè)利潤，利用PE和XLPE外形特征相近的特點，將PE冒充XLPE，而PE是無論提供怎樣的促進交聯(lián)的條件都不會產(chǎn)生交聯(lián)變化的，它在性能上根本達(dá)不到XLPE的要求，這與石頭不能孵出小雞是一個道理。這就要求檢驗人員應(yīng)具有識別真假、優(yōu)劣XLPE的能力。其實通過觀察和工作積累，我們可以根據(jù)試樣放入烘箱后的熔斷時間、熔斷點來區(qū)分被檢試樣究竟屬于欠交聯(lián)、劣質(zhì)XLPE，還是用了PE？但是作為第三方檢驗人員來說，是不能光憑經(jīng)驗下結(jié)論的，必須根據(jù)真實的數(shù)據(jù)來判定。

電力電纜NH-VV0.6/1KV　　第二，XLPE熱老化試驗變化率超標(biāo)的問題。檢測時，如果拿到試樣，立即制樣，按常規(guī)放入烘箱老化，往往會出現(xiàn)老化后抗張強度、斷裂伸長率變化率超標(biāo)的現(xiàn)象，對這種結(jié)果下判定必須慎重。這種現(xiàn)象不*因為老化性能不良引起，有可能是因為XLPE尚未*交聯(lián)（從XLPE電纜料熱延伸隨溫水中放置的時間曲線可以看出，當(dāng)熱延伸合格時，并不代表該試樣*交聯(lián)），而放入老化箱后，XLPE仍在完成其交聯(lián)過程，這就導(dǎo)致抗張強度增加，斷裂伸長率下降，zuì終變化率超標(biāo)。由于完成老化時間較長，一旦試驗結(jié)束后再發(fā)現(xiàn)問題就比較麻煩，因此,有必要讓試樣*交聯(lián)后再進行老化試驗。

　　綜上所述，可見判定XLPE熱延伸、熱老化性能應(yīng)該考慮特殊因素。從事第三方檢驗的人員，既不能草率為試驗結(jié)果下定論，因為這樣做存在著把合格的產(chǎn)品誤判為不合格的風(fēng)險；也不能因為下結(jié)論有難度而避開這兩項試驗不做，這樣有可能讓不合格產(chǎn)品或jiǎ冒偽劣產(chǎn)品漏檢。因此，進行上述兩項試驗前，排除試樣尚未交聯(lián)或*交聯(lián)的可能是有必要的。我們提倡用科學(xué)、合理的試驗手段，提供公正、可靠的測試結(jié)果。

處理礦用高壓橡套電纜接頭用什么技術(shù)

鐵礦采礦場主體采掘設(shè)備的高壓電力輸送全部采用UCF-6kV型礦用高壓橡套電纜。由于常規(guī)插接和綁接包扎方法的密封、絕緣性能和機械強度等達(dá)不到相關(guān)的技術(shù)要求，一到陰雨天電纜接頭頻繁接地、短路和放炮等現(xiàn)象頻繁發(fā)生，成為*困擾該礦采礦場生產(chǎn)作業(yè)的難題。他們通過對其它礦山礦用高壓橡套電纜接頭處理方法的反復(fù)考察，結(jié)合本礦采場的實際情況，zuì終決定采用冷補硫化技術(shù)對礦用高壓橡套電纜接頭進行處理。

⑴礦用高壓橡套電纜接頭冷補硫化處理①礦用高壓橡套電纜接頭的填料。

選用采用JA-8礦用電纜PU冷補膠。它具有常溫下固化快、與電纜護套粘合牢固,抗拉抗撕裂、耐磨和電絕緣性能好等特點，是電纜接頭現(xiàn)場處理的良好灌封原料。

②礦用高壓橡套電纜接頭的剝削。

在礦用高壓橡套電纜接頭處的兩邊各有50mm被切削成圓錐形，兩邊電纜圓錐形與圓柱形交界處的距離為350mm。接頭處的芯線剝掉外皮長度約30mm，采用紫銅壓接管連接，確保壓接的質(zhì)量。利用塑料包布包裹膠帶，以便提高芯線之間的絕緣程度。修補之前必須先要斷開電源，然后消除礦用高壓橡套電纜破損處以及周圍表面上的礦粉和油污。橡套電纜接頭兩邊的錐形面部位利用木銼打毛，露出新鮮表面，并且保持清潔。

③礦用高壓橡套電纜接頭的模具。

選用模具是保證接頭硫化處理的關(guān)鍵之一。利用高壓聚乙烯薄片卷制而成的模具屬于一次性消耗品，僅xiàn于在廠房及平整地帶使用，而且脫模時間長。自制模具的材料為Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱作A3板。這種模具強度高，可以*使用。在自制模具長度方向的中間位置鉆3個M20螺孔，其中1個用來安裝入料漏斗，其余2個作為排氣孔，以保證模具與填料之間的氣體順利排出。模具對半開，其內(nèi)表面作鍍鋅處理，以便提高電纜接頭表面的光潔度。

電力電纜NH-VV0.6/1KV④礦用高壓橡套電纜接頭膠料填充。

將修補段的電纜盡量拉直，并且置于水平位置上，把模具安裝在電纜的接頭部位，3個螺孔向上，利用M10螺栓緊固，啟開膠料的甲、乙組分包裝罐，將乙組分全部倒入甲組分中，用干燥的攪拌棒快速攪拌1min左右，將混合均勻的膠料慢慢倒入漏斗中。當(dāng)漏斗兩側(cè)的溢流孔流出膠液時，表示模具空腔可能已經(jīng)填滿膠料，這時可以停止?jié)沧⒛z料。每個電纜接頭大約需要用1.5kg膠料。夏季0.5h、冬季1h后即可以投入使用。

⑵礦用高壓橡套電纜接頭冷補硫化效果迄今為止，該公司鐵礦已經(jīng)對采礦場7臺主體設(shè)備的高壓橡套電纜接頭全部進行冷補硫化處理。該礦多年的實踐證明，此種處理技術(shù)很好地解決礦用高壓橡套電纜接頭故障問題。

①耐水性試驗。

他們將硫化好的高壓橡套電纜接頭部位放入水中使用，從未發(fā)生一起電纜接頭接地、短路等現(xiàn)象。在雨季因電纜接頭造成的停電事故也幾乎為零。根據(jù)該礦的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采礦場礦用高壓橡套電纜接頭采用冷補硫化工藝之前，1～7月的故障次數(shù)分別為8、11、12、14、17、20、22次;采礦場礦用高壓橡套電纜接頭采用冷補硫化工藝以后，1～7月的故障次數(shù)分別為0、1、0、1、2、2、2次。從該礦采礦場礦用高壓橡套電纜故障統(tǒng)計曲線圖表也可以看出，采用冷補硫化工藝之前的曲線波動幅度較大，礦用高壓橡套電纜的故障率隨著雨季到來急劇增加;采用冷補硫化工藝之后的電纜接頭防水性能良好，無論冬季、雨季都能夠保證正常輸送電。

②成本分析。

該礦采礦場礦用高壓橡套電纜采用冷補硫化工藝之前月故障平均次數(shù)l5次，接頭直接消耗費用為l500元/月，全年平均電纜消耗費用為8300元/月，因接頭造成的產(chǎn)量損失為l3608元/月，總消耗為23408元/月。采用冷補硫化工藝以后，每個接頭膠料消耗為76.5元，高壓自粘膠布費用為l7.5元/月，接頭直接費用為6700元/月，產(chǎn)量損失為328元/月，總費用消耗為7ll3元/月。全年節(jié)約礦用高壓橡套電纜23408-7ll3=l6295元/月。

⑶體會

經(jīng)過冷補硫化的礦用高壓橡套電纜接頭具有良好的防水性、電絕緣性且ān全可靠，特別適合于雨季生產(chǎn)作業(yè);整個硫化過程現(xiàn)場操作，簡單方便，由普通工人即可完成，接頭處理時間短，恢復(fù)生產(chǎn)快;經(jīng)濟效益可觀，每年可以降低綜合成本195540元;具有良好的抗拉和抗壓機械強度。