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與聚氯乙烯(PVC)絕緣電纜相比交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣電纜具有優(yōu)異的性能,因此XLPE絕緣電力電纜已在我國電力行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。對于低壓XLPE電纜。其交聯(lián)方法大多采用硅烷交聯(lián),只有一小部分采用輻照交聯(lián)或其它于法化學交聯(lián),三種交聯(lián)方法相比較,硅烷交聯(lián)具有設(shè)備投資少、適應(yīng)性強和工藝簡單等優(yōu)點。
硅烷交聯(lián)一般采用水煮加熱或蒸汽加熱等兩種方式,我公司以往采用的是水煮加熱方式。隨著硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜需求量的大大增加,水煮工序已經(jīng)成為生產(chǎn)硅烷交聯(lián)產(chǎn)品的瓶頸;而且水煮還有電纜易進水的缺點,所以采用替代水煮工序的方法被提上日程。通過多方考察并論證,結(jié)合硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜交聯(lián)溫度要求,確定了用水蒸汽加熱替代水煮加熱進行交聯(lián)的方法,并很快進行技術(shù)設(shè)計和設(shè)備改造,并投入生產(chǎn)使用。
一、蒸汽交聯(lián)電纜的試制
采用水煮進行加熱時,煮線池中水需經(jīng)加熱2h后達到95 ℃,再持續(xù)保溫5h后停止加熱,即完成交聯(lián)。水煮后取樣試驗,一般交聯(lián)度都符合要求。水煮加熱方式存在的缺點是,在操作遭程中易碰傷電纜,而且一旦封頭不嚴或電纜絕緣有損,在水煮過程中就會導致電纜進水,從而形成電纜的致命缺陷。
采用蒸汽交聯(lián)時,為減少浪費,先采取了小批試制的方式,以型號為JKLJYJ-O.6/1 kV 95 mm2硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣線芯為試驗樣品,在整個過程中,技術(shù)人員全程跟蹤,隨時對產(chǎn)品進行百分之百取樣,并根據(jù)試驗結(jié)果合理調(diào)整蒸汽時間,蒸汽加熱溫度為95℃。試制過程如下:第一次通蒸汽5h,保溫2h,取樣試驗全部合格;第二次通蒸汽3h,保溫3h,取樣試驗全部合格;第三次通蒸汽2h,保溫3h,取樣試驗全部合格;第四次通蒸汽1h,保溫4h,取樣試驗合格率為98%。
注:水煮加熱和蒸汽加熱溫摩均為95℃;蒸汽加熱lh測試值取自于合格的試樣,因部分產(chǎn)品是不合格的。
表l為JKLYJ-0.6/1kv 95 mm2,絕緣線芯蒸汽交聯(lián)和水煮交聯(lián)后產(chǎn)品性能對比。從表l可以看出,采用蒸汽方式時,僅需2h就可得到與水煮5h同樣合格的交聯(lián)電纜。但是為保證產(chǎn)品具有更高的合格裕度,仍把通蒸汽5h作為絕緣線芯的蒸汽交聯(lián)時間。通過試制還發(fā)現(xiàn),采用蒸汽加熱方式,杜絕了電纜端頭進水現(xiàn)象,克服了水煮方式的缺點。
二、水煮交聯(lián)和蒸汽交聯(lián)的繹濟性比較
我公司現(xiàn)有煮線池的容積是40 m3,JKlYJ-0.6/1,kV 95 mm2絕緣線芯收于側(cè)板直徑為1.6m的電纜盤上,最多可以放3盤。整池水需經(jīng)加熱2h后達到95℃,并保溫5h所消耗的電能為1920kWh,平均每盤電纜完成交聯(lián)所需消耗的能量為640kWh。
我廠技術(shù)人員充分利用現(xiàn)有資源,將廠內(nèi)一閑置的集裝箱進行了改造,節(jié)約了投資成本。根據(jù)熱力學及傳熱學原理,進行了蒸汽管道系統(tǒng)設(shè)計和安裝,配齊了熱工儀表,以便測量觀察,并將蒸汽管道系統(tǒng)與廠區(qū)管網(wǎng)系統(tǒng)直接連接。蒸汽室的容積為78 m3。這樣可放人上述相同規(guī)格的電纜盤6盤,通蒸汽5h消耗的電能為2304kWh,每盤電纜完成交聯(lián)所需消耗的能量為384 kWh,因此,單盤電纜比采用水煮方式節(jié)約能耗40%左右。
