簡(jiǎn)單介紹輻照交聯(lián)電纜新技術(shù) 一、成果概況
“紫外光輻照法生產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜和控制電纜新技術(shù)和新產(chǎn)品”成果于1999年9月通過(guò)了中國(guó)科學(xué)院、鐵道部的科學(xué)技術(shù)成果聯(lián)合鑒定。與會(huì)專家、院士給予了高度評(píng)價(jià):紫外光輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜生產(chǎn)新技術(shù)為交聯(lián)電纜生產(chǎn)開(kāi)拓了一條新途徑,處于國(guó)際**水平;研制的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜和控制電纜新產(chǎn)品性能優(yōu)異,可以投入批量生產(chǎn)。
該項(xiàng)新技術(shù)已授權(quán)了三項(xiàng)**:一項(xiàng)發(fā)明**和另二項(xiàng)實(shí)用新型**。
二、光交聯(lián)原理和技術(shù)特點(diǎn)
光交聯(lián)原理:以聚烯烴為主要原料摻入適量的光引發(fā)劑,在一定條件下用紫外光照射,通過(guò)光引發(fā)劑吸收特定波長(zhǎng)的紫外光引發(fā)產(chǎn)生聚烯烴自由基,從而發(fā)生一系列快速聚合反應(yīng),生成具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚烯烴。經(jīng)過(guò)交聯(lián)的聚烯烴材料具有優(yōu)良的耐高溫性、抗溶劑性,優(yōu)異的電氣性能和明顯增強(qiáng)的力學(xué)性能等。
技術(shù)特點(diǎn):本技術(shù)包括電纜專用料、光交聯(lián)專用設(shè)備和光交聯(lián)法生產(chǎn)聚烯烴絕緣電纜產(chǎn)品工藝流程一整套技術(shù)。紫外光交聯(lián)技術(shù)作為繼化學(xué)交聯(lián)和輻射交聯(lián)之后發(fā)展的又一種交聯(lián)新技術(shù),對(duì)兩種傳統(tǒng)技術(shù)起著取長(zhǎng)補(bǔ)短的作用,非常適合于老產(chǎn)品(如國(guó)際上正在淘汰的PVC電纜)的升級(jí)換代,既可提高產(chǎn)品的耐溫等級(jí)和使用性能,而又不明顯增加**次交聯(lián)產(chǎn)品的成本,它是一種投資小,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異,收效快的交聯(lián)新工藝。
與化學(xué)交聯(lián)和高能輻射交聯(lián)兩種方法相比,紫外光交聯(lián)法具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):(1)工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,投資少;(2)易于維護(hù),操作方便,**防護(hù)要求不苛刻;(3)對(duì)環(huán)境無(wú)污染,運(yùn)轉(zhuǎn)成??低;(4)輻照過(guò)程中對(duì)絕緣材料的輻射損傷小;機(jī)械力學(xué)性能和電性能等十分優(yōu)良。
三、光交聯(lián)技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)的比較
紫外光輻照交聯(lián)電纜新技術(shù)是一項(xiàng)我國(guó)自主開(kāi)發(fā),具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要技術(shù)**成果,為交聯(lián)電纜生產(chǎn)開(kāi)拓了一條新途徑。該技術(shù)生產(chǎn)的交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜和控制電纜新產(chǎn)品性能優(yōu)異,特別是耐溫等級(jí)和力學(xué)性能。
與目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的高能輻照(γ射線、電子束、中子束等)和化學(xué)法(過(guò)氧化物和硅烷法)相比較,紫外光交聯(lián)法在技術(shù)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(guò)氧化物熱引發(fā)的化學(xué)交聯(lián)法,采用連續(xù)生產(chǎn)工藝。高能輻照交聯(lián)效率高、產(chǎn)量大,但設(shè)備昂貴、工藝復(fù)雜和防護(hù)苛刻;而過(guò)氧化物化學(xué)交聯(lián)比較適合于大尺寸高壓電纜的生產(chǎn),但熱效率低、投資大、工藝控制復(fù)雜和專用廠房龐大。紫外光交聯(lián)技術(shù)在投資、工藝技術(shù)和**防護(hù)諸方面都顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):使用的設(shè)備簡(jiǎn)單、操作機(jī)動(dòng)靈活,也無(wú)需象過(guò)氧化物化學(xué)交聯(lián)那樣上百米長(zhǎng)的高溫高壓管道和龐大的專用廠房。而且,光交聯(lián)法僅需在原有的普通生產(chǎn)線上稍作改動(dòng),安放占地面積不大的光交聯(lián)專用設(shè)備就可生產(chǎn)光交聯(lián)聚乙烯電線電纜產(chǎn)品,非常適合中小規(guī)模電纜廠老產(chǎn)品的升級(jí)換代,既可提高產(chǎn)品的耐溫等級(jí)和使用性能,而又不明顯增加交聯(lián)產(chǎn)品的成本。它是一種投資小,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異,收效快的交聯(lián)新工藝。應(yīng)用紫外光輻照方法可生產(chǎn)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(lián)技術(shù)是繼化學(xué)交聯(lián)和輻射交聯(lián)之后發(fā)展起來(lái)的又一種新交聯(lián)技術(shù),對(duì)兩種傳統(tǒng)技術(shù)起著取長(zhǎng)補(bǔ)短的作用。
四、技術(shù)指標(biāo)和成本估算
采用紫外光輻照方法生產(chǎn)的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜和控制電纜產(chǎn)品具有優(yōu)良的電氣性能和物理化學(xué)性能。經(jīng)“國(guó)家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”和“電力工業(yè)部電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心”進(jìn)行**的產(chǎn)品型式試驗(yàn),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),長(zhǎng)期額定工作溫度可達(dá)105℃耐溫等級(jí),但實(shí)際的耐溫等級(jí)可達(dá)125℃以上耐溫等級(jí),具有優(yōu)良熱老化性能。
五、應(yīng)用范圍和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益
紫外光輻照交聯(lián)電纜新技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊,特別適合于制造各種薄壁交聯(lián)聚烯烴絕緣的線纜產(chǎn)品,例如用于電力輸配線路及發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)等的動(dòng)力引入及引出線路;交聯(lián)聚烯烴控制電纜主要用于電氣設(shè)備、儀器儀表等的控制、監(jiān)控回路及保護(hù)線路等等。
紫外光交聯(lián)聚乙烯電纜新技術(shù)的發(fā)展剛剛起步,目前僅應(yīng)用于低壓電力電纜(可取代PVC電纜),仍處在不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中,在各種耐高溫絕緣電纜應(yīng)用需要開(kāi)拓,應(yīng)用前景十分廣闊。與此同時(shí),紫外光輻照技術(shù)在發(fā)展中、高壓線纜產(chǎn)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(lián)10 kV電纜新技術(shù)(中國(guó)**號(hào):ZL 2.X)。
由于紫外光交聯(lián)電線電纜產(chǎn)品具有很強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的性能價(jià)格比,加上投資很少,能在較短的周期內(nèi)獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。紫外光輻照交聯(lián)電纜新技術(shù)是一項(xiàng)我國(guó)自主開(kāi)發(fā),具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和處于國(guó)際**水平的技術(shù)**成果,它的研制成功為我國(guó)電纜行業(yè)老產(chǎn)品的升級(jí)換代提供了一種新技術(shù),必將為我國(guó)的電纜行業(yè)和電力事業(yè)的發(fā)展起著重要的作用。