交聯(lián)電纜檢驗(yàn)應(yīng)考慮特殊因素

近年來(lái)，硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜料（以下簡(jiǎn)稱(chēng)XLPE），因其具有所需制造設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝成熟、操作方便、綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)，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(chǎng)在生產(chǎn)絕緣線(xiàn)芯時(shí)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(jī)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(chǎng)家，將所有原料按配比經(jīng)特殊方法混合在一起，電纜廠(chǎng)直接在擠出機(jī)中一步同時(shí)完成接枝和擠制絕緣線(xiàn)芯，然后在自然條件下完成交聯(lián)。這兩種XLPE的共同點(diǎn)是，無(wú)需特殊的擠出設(shè)備，交聯(lián)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)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(jìn)，而電氣性能仍保持基本不變，并使電纜的*工作溫度由原來(lái)的70°C提高到90°C，從而提高了電纜的短時(shí)耐受電流的能力。綜上所述，XLPE低壓電纜已成為近年來(lái)電纜生產(chǎn)廠(chǎng)家的主要產(chǎn)品。

　　作為第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)承檢的該類(lèi)電纜也在逐年增加，如何準(zhǔn)確提供該類(lèi)產(chǎn)品熱延伸及老化性能等測(cè)試結(jié)果，檢驗(yàn)人員面臨著一些特殊情況，下面就此展開(kāi)分析：

　　*，XLPE絕緣熱延伸異常的問(wèn)題。筆者在檢測(cè)時(shí)常常會(huì)發(fā)現(xiàn)，XLPE電纜絕緣在200℃熱延伸試驗(yàn)中負(fù)荷下伸長(zhǎng)率大大超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，或者試樣放入烘箱內(nèi)在很短時(shí)間內(nèi)熔斷，假如馬上用原樣復(fù)測(cè)，結(jié)果的再現(xiàn)性很好，若按照常規(guī)，只要試驗(yàn)方法無(wú)誤，取樣正確，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果*可以下判定結(jié)論，但是對(duì)于XLPE來(lái)說(shuō)，這樣做可能存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)?/span>XLPE的交聯(lián)過(guò)程是一個(gè)與溫度、濕度、時(shí)間、絕緣厚度等因素相關(guān)的緩慢的化學(xué)變化的過(guò)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(shí)間會(huì)有較大差異，*可能在規(guī)定的試驗(yàn)周期內(nèi)，尚未完成自然交聯(lián)。一旦隨時(shí)間推移完成了自然交聯(lián)，其性能有可能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。對(duì)于此類(lèi)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(gè)促進(jìn)交聯(lián)的條件--在90°C±2°C的熱水中浸泡4～5小時(shí)后再作熱延伸試驗(yàn)。實(shí)踐證明，此時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果，可以作為判定依據(jù)。值得一提的是，個(gè)別廠(chǎng)家片面追求商業(yè)利潤(rùn)，利用PE和XLPE外形特征相近的特點(diǎn)，將PE冒充XLPE，而PE是無(wú)論提供怎樣的促進(jìn)交聯(lián)的條件都不會(huì)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(gè)道理。這就要求檢驗(yàn)人員應(yīng)具有識(shí)別真假、優(yōu)劣XLPE的能力。其實(shí)通過(guò)觀(guān)察和工作積累，我們可以根據(jù)試樣放入烘箱后的熔斷時(shí)間、熔斷點(diǎn)來(lái)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(yàn)人員來(lái)說(shuō)，是不能光憑經(jīng)驗(yàn)下結(jié)論的，必須根據(jù)真實(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)判定。

信號(hào)電纜FY-ZRA-KVVP22-0.5KV/2*1.5 　　第二，XLPE熱老化試驗(yàn)變化率超標(biāo)的問(wèn)題。檢測(cè)時(shí)，如果拿到試樣，立即制樣，按常規(guī)放入烘箱老化，往往會(huì)出現(xiàn)老化后抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率變化率超標(biāo)的現(xiàn)象，對(duì)這種結(jié)果下判定必須慎重。這種現(xiàn)象不*因?yàn)槔匣阅懿涣家?，有可能是因?yàn)?/span>XLPE尚未*交聯(lián)（從XLPE電纜料熱延伸隨溫水中放置的時(shí)間曲線(xiàn)可以看出，當(dāng)熱延伸合格時(shí)，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(guò)程，這就導(dǎo)致抗張強(qiáng)度增加，斷裂伸長(zhǎng)率下降，zuì終變化率超標(biāo)。由于完成老化時(shí)間較長(zhǎng)，一旦試驗(yàn)結(jié)束后再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就比較麻煩，因此,有必要讓試樣*交聯(lián)后再進(jìn)行老化試驗(yàn)。

　　綜上所述，可見(jiàn)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(yàn)的人員，既不能草率為試驗(yàn)結(jié)果下定論，因?yàn)檫@樣做存在著把合格的產(chǎn)品誤判為不合格的風(fēng)險(xiǎn)；也不能因?yàn)橄陆Y(jié)論有難度而避開(kāi)這兩項(xiàng)試驗(yàn)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(jìn)行上述兩項(xiàng)試驗(yàn)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(yàn)手段，提供公正、可靠的測(cè)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(chǎng)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(jī)械強(qiáng)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(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)的難題。他們通過(guò)對(duì)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(chǎng)的實(shí)際情況，zuì終決定采用冷補(bǔ)硫化技術(shù)對(duì)礦用高壓橡套電纜接頭進(jìn)行處理。

⑴礦用高壓橡套電纜接頭冷補(bǔ)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(bǔ)膠。它具有常溫下固化快、與電纜護(hù)套粘合牢固,抗拉抗撕裂、耐磨和電絕緣性能好等特點(diǎn)，是電纜接頭現(xiàn)場(chǎng)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(xiàn)剝掉外皮長(zhǎng)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(xiàn)之間的絕緣程度。修補(bǔ)之前必須先要斷開(kāi)電源，然后消除礦用高壓橡套電纜破損處以及周?chē)砻嫔系牡V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(chǎng)房及平整地帶使用，而且脫模時(shí)間長(zhǎng)。自制模具的材料為Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱(chēng)作A3板。這種模具強(qiáng)度高，可以*使用。在自制模具長(zhǎng)度方向的中間位置鉆3個(gè)M20螺孔，其中1個(gè)用來(lái)安裝入料漏斗，其余2個(gè)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(duì)半開(kāi)，其內(nèi)表面作鍍鋅處理，以便提高電纜接頭表面的光潔度。

信號(hào)電纜FY-ZRA-KVVP22-0.5KV/2*1.5 ④礦用高壓橡套電纜接頭膠料填充。

將修補(bǔ)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(gè)螺孔向上，利用M10螺栓緊固，啟開(kāi)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(shí)，表示模具空腔可能已經(jīng)填滿(mǎn)膠料，這時(shí)可以停止?jié)沧⒛z料。每個(gè)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(bǔ)硫化效果迄今為止，該公司鐵礦已經(jīng)對(duì)采礦場(chǎng)7臺(tái)主體設(shè)備的高壓橡套電纜接頭全部進(jìn)行冷補(bǔ)硫化處理。該礦多年的實(shí)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(wèn)題。

①耐水性試驗(yàn)。

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(jì)數(shù)據(jù)，采礦場(chǎng)礦用高壓橡套電纜接頭采用冷補(bǔ)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(chǎng)礦用高壓橡套電纜接頭采用冷補(bǔ)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(chǎng)礦用高壓橡套電纜故障統(tǒng)計(jì)曲線(xiàn)圖表也可以看出，采用冷補(bǔ)硫化工藝之前的曲線(xiàn)波動(dòng)幅度較大，礦用高壓橡套電纜的故障率隨著雨季到來(lái)急劇增加;采用冷補(bǔ)硫化工藝之后的電纜接頭防水性能良好，無(wú)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(chǎng)礦用高壓橡套電纜采用冷補(bǔ)硫化工藝之前月故障平均次數(shù)l5次，接頭直接消耗費(fèi)用為l500元/月，全年平均電纜消耗費(fèi)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(bǔ)硫化工藝以后，每個(gè)接頭膠料消耗為76.5元，高壓自粘膠布費(fèi)用為l7.5元/月，接頭直接費(fèi)用為6700元/月，產(chǎn)量損失為328元/月，總費(fèi)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(huì)

經(jīng)過(guò)冷補(bǔ)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(gè)硫化過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)操作，簡(jiǎn)單方便，由普通工人即可完成，接頭處理時(shí)間短，恢復(fù)生產(chǎn)快;經(jīng)濟(jì)效益可觀(guān)，每年可以降低綜合成本195540元;具有良好的抗拉和抗壓機(jī)械強(qiáng)度。