电气装备用电线电缆动态及开展趋势.docx

电气装备用电线电缆动态及开展趋势制订的标准，也以聚氯乙烯薄绝缘低压电线为主，但实际上交联聚烯烃和硅橡胶绝缘低压电线的应用数目也不少。高档轿车，数字传输电缆以及光纤已有使用。5.航空电线电缆当前航空电线电缆有二大系列：一种是聚酰亚胺氟46复合薄膜绕包烧结绝缘电缆，主要用于军用直升飞机，已经国产化，考虑到电线质量，复合薄膜仍进口。另一种是辐照交联乙烯四氟乙烯共聚物绝缘电缆，是近代军用和民用大型飞机使用较多的品种。缩写为X-ETFE绝缘电线。大型军用运输机每架用线量达78吨。X-ETFE比重为1.73，工作温度可进步到200，薄壁绝缘构造单层绝缘厚度为0.15mm，电线重量轻，相对载流量大，化学性能稳定，电气、机械及耐辐照性能优异，也是航天飞行器使用重大品种之一。十年后，我国自主消费大型客机，仍会选用这个品种。X-ETFEX-F40绝缘航空电线电缆，制造技术难度较大。几乎每一道消费工序，都存在一些问题。1单线束绞要求精度高，外层不允许有跳线，否那么最小绝缘厚度会不合格。2目前国内无绝缘原材料供给，需从杜邦公司或者大金公司进口。3目前国内尚未解决适宜的敏化剂。进口敏化剂母料粒子，困难重重。而进口可直接挤出和辐照交联的成品粒子料，价格惊人。4自行开发原材料及其混炼和造粒，在设备和工艺上都有很大难度。5电线薄绝缘挤出不易控制，如偏心、拉伸比等参数。6需研究理想的辐照剂量，以获得最正确的交联度。7需研究经过辐照电线的后处理条件，否那么，电气性能和机械性能，不一定能完全到达标准要求。我国航空电线电缆军用标准，氟塑料类电缆，等同采用美国军用标准。聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包烧结绝缘电缆，美国在海军方面已不建议采用，今后尚待观察。6.船用电缆我国造船将接近年产1000万吨，上海还在建立更大的船厂，据讲世界第一。当前各船用电缆制造厂船缆的订货情况乐观。民用船舶用阻燃电缆完全符合最新IEC标准程度，无卤低烟电缆成束燃烧普遍能到达A类要求。绝缘材料的主流是交联聚烯烃和乙丙橡胶，天然丁笨橡胶已淘汰。某些电缆厂能按荷兰标准制造控制和仪表等电缆。军用船舶的一般电线电缆都能国内供给。专用的深水纵向密封电缆已打破常规程度，深度可超过600m。防卫用特高抗拉强度声纳电缆，也到达很高的程度。我国军用船舶电线电缆标准等同采用美国军用标准。7.新材料的开发除船用电缆外，所有车辆用电线电缆，在非动力系统使用范围方面，有一个共同特点，就是要求轻、小、薄壁绝缘、耐磨、耐油、阻燃和耐湿，有的要求耐温等级为125，少数为150。由于电线用量比拟多，这样的背景下，选用氟塑料绝缘是不经济的，由于氟塑料价格过高，性能余度过高，当前交联聚烯烃的性能并不理想，根据很多电线抽样试验结果，交联聚烯烃绝缘线常处于合格边沿，因此不够平安可靠，制造经过又需要多一道辐照交联工序。假设换一种思路，如放弃交联聚烯烃，开发新材料，可能效果更好。开发和推广新材料希望知足以下要求：a工作温度为125150。b可热塑挤出加工，不必交联。c可挤薄壁绝缘。c相对柔软，便于安装。d主要性能超过交联聚烯烃。e原料;可靠。f开发期限短。g价格可以承受。聚酯PET、聚对苯二甲酸丁醇酯PBT、聚醚砜PES、聚醚醚酮PEEK是可以开发的材料，但需要改性。PEEK的性能最好，不过价格太高。可定位的工作温度：PET为120，PBT为150，PES为150，PEEK为200，这些材料的弹性模量高、根本无毒、能阻燃自熄，可挤出成型，可挤出薄壁绝缘。三、核电站1E级电缆1.总的开展形势核电站建立的审批权，我国高度集中，预计到2020年以前，将新建27座到32座百万千瓦级的核电机组。也就是讲，从2004年算起，在16年中，新增核发电装机容量将达3000万千瓦左右，每年有二到三个核电机组开工建立。到2020年核电在总发电容量中的比重将从目前1.8%上升到4%。由于目前核电站的运转要大量水源，所以规划核电站主要布局是考虑东南沿海省份。关于核电建立的投资问题，国外经济专家以为要完成这样大规模的核电工程建立，按保守的估计，投资也在400亿美元以上。中国核工业集团公司，希望新建核电站的平均国产化率可以到达60%，估计有240亿美元约2000亿人民币的货物可能国产化。从我国电线电缆行业分析，在目前电缆制造技术程度上再进一步改良设备和产品开发，电线电缆的国产化率可到达95%以上。我国目前建立的核电站主要是压水堆系统。2.K3类电缆四十年使用寿命确实认验证寿命有一定的抽象含义，阿累尼乌斯公式是常用的手段。新材料寿命评定试验是一项研究工作，不应是标准考核指标，40年时间很长，用相对较短时间加速老化试验，推算结果，也不会恰好即是40年，可能为2060年之间，这不能轻易断定新材料是否符合使用要求。加速老化试验方案设计的温度范围、温度级差、试样外形、试样与空气接触外表积、试样厚度、试样制作工艺、批量试样材质均匀性、试样寿命终止参数以及烘箱换气量等等，均对推算结果有影响。设计一个比拟完美的方案，需要经太多次的前期验证工作，才能得到比拟满足的结论。我国消费的1E级K3类电缆已有多年，通过鉴定的产品，都进展过40年寿命评定。出于各种利益，有的以为有效；有的以为根本可信；有的以为根本不可信；更有的以为要全盘推翻，从新开场洗牌。其实只要最终用户认可，才是最实在的。不妨读一下美国的观点，这一解释可参考EBASCO标准对于物理寿命试验的结论中得到证实。该结论内容如下：（在电缆设计寿命期间，电缆工作中所出现情况，在实验室内找不到完全等效施加物理条件的加速试验方法，只得应用阿累尼乌斯技术或者其他实验室技术。加速热寿命试验只能提供材料的相对热寿命数据，进一步看，由丁基橡胶绝缘电缆推测的结果讲明，采用阿累尼乌斯技术的加速寿命试验数据，外推法所导出的寿命时间，比实际寿命低。固然这样的数据，作为答应的概括性原那么是不充分的。然而看来似乎可以讲明这样一点：一种新型绝缘加速热寿命情况，与这种新绝缘已经得到充分确认具有优越的长期效劳记录，二者的比照是这种新绝缘可以长期使用的有利的证实）。从这个结论得到启发，用于低压电缆的正常质量的非阻燃交联聚乙烯绝缘，自创造至今最长的辐照交联已超过50年，化学交联和硅烷交联也超过40年，从长期90热寿命来看，到达40年的运行寿命国际上已没有疑心。但是用于低压电缆的正常质量的高填充物无卤阻燃交联聚乙烯绝缘，自创造至今最长的材料未超过30年，实际使用中未发生热老化而失效，当然要证实到达40年运行寿命的理由还不够充分。但是应用相对温度指数比照试验，仍可以讲明它的本质问题。3.无卤低烟阻燃热塑型聚烯烃护套的开裂无卤低烟电缆料的三角形概念，至今仍有效。电气、机械、阻燃性能三足鼎立，一只角度大了。另二只角度就减小了。无卤低烟护套的开裂是比拟严重的缺陷，进口电缆也有发生开裂。为此材料和电缆厂都费尽心机，也不都有把握。护套开裂问题，并不只发生在核电站，其他产品也出现这类事故。以下提出了一些留意的问题，有助于降低护套开裂的几率：1选择断裂伸长率较高热塑护套料，如200%，但本钱增加，氧指数也降低。2采用较大的挤塑机，控制较小的挤出量。3采用低压缩比螺杆，用目数小的滤网，选择适配护套料。4加强控制各段螺杆温度、机头和模口温度。5采用交联型无卤低烟护套，本钱增加，设备需改造。6还有其他途径，假设采用EVM橡胶，VA含量40-80%，情况又怎样？4.无卤低烟护套电缆的抗开裂性检验的尝试现行标准的抗开裂试验方法，不能有效的检验护套的抗开裂性，至还今没有标准的检验法。在试样上造成预应力，是能促使开裂的主要因素。1取4或者8段成品电缆作为试样，分别在四个方向弯曲试样，试样二端绑在一起固定，圆圈的内径取电缆外径的48倍。使电缆在四个方位有拉伸预应力。2将试样进展冷热循环处理，高温点不高于电缆工作温度，低温点不低于零下10，高温持续2h，室温2h，低温2h，室温2h,这样作为一个冷热循环，循环次数自定，不同材料的循环次数不一定一样。3所有样品的护套应无开裂。4也可剥下护套，沿圆周四个部位切取4或者8个条形试片，取直径为36倍试片厚度的铜棒，条形试片缠绕在铜棒上，并加以固定，进展上述冷、热循环试验。循环次数自定，试片无裂纹。要完全解决无卤低烟护套的开裂，确实有一定难度，假设换一种思路，走低烟低卤橡胶型技术道路，问题就能迎刃而解。最近美国介绍核电站用电缆，并不强调无卤低烟，建议采用低烟氯磺化聚乙烯护套。假如我国从美国引进核电站技术，也许会改变唯一认可无卤低烟技术道路。5.关于K1类电缆K1类电缆的用量比K3类电缆少得多，而开发本钱高出数倍，因此研发K1类电缆厂也相对少得多。目前少数电缆厂的一局部K1类品种电缆通过了技术鉴定。根据经历，K1类电缆采用乙丙橡胶绝缘和乙丙橡胶护套构造，比拟有把握通过泄漏事故试验。交联聚烯烃绝缘和交联聚烯烃护套构造，相对不易通过泄漏事故试验。当然不是排挤采用交联聚烯烃。目前国内的泄漏事故试验，在原那么上参考IEEE3831974进展，该标准本身也讲明试验条件允许变动，前几年国内试验设备不完善，试验方法未标准化。据讲如今北京的试验条件比拟好，并与核工业设计院结合。目前上海还不能完好地进展泄漏事故试验。关于泄漏事故试验的详细程序，国外、国内都不完全一样。就是同一个国家，如今和过去的程序也不完全一样。总的来讲，由于试验经历不够，目前要肯定哪一种程序，最为正统，最有权威性，还需要进一步研讨。国内通过K1类电缆鉴定的企业，尚为数很少，但全面完成国产化为期不远。