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有机硅櫲胶在电力电缆附件上的应用
柯德刚永锦电力器材有限公司洲江台州3800
近十年来我国电力工业一直呈现大幅度增长的态势。2001年全国投产发电装机容
量为1713kW,全国发电装机总容量达到33800万kW,发电量完成14780亿kwh,比
2000年又增长8%,保持世界第二的地位。而輪电系统,城乡电网建设相对滞后。
随着我国历史性的加入WTO,伴随着国民生活质量的提高,世界加工制造中心逐
步向我国转移,对电能的需求也越来越大,对供电可靠率的要求越来越高。为提高供电
可靠率,国家近三年来投入了大量资金用于城乡电网的建设与改造。仅2001年电网改
造投资达1033亿,电网建设投资达1070亿元。城乡电网改造的过程也是一个电缆普及
的过程,是一个用地下电力电缆输配电网代替蜘蛛网状架空配电网的过程。由表一可看
出近年来,我国电力电缆应用正成倍增长。
表一我国电力电缆应用统计表(2000年)
35kV及以下
110kV及以.
1995年
2000公里
300公里
2000年
1300公里
64000公里
(仅上海、北京、广州三城市即达635公里)
增长幅度
320%
430%
电力电缆附件是连接电缆本体及使电缆与架空输电线,与各变电站内设备相连接
实现电能传输的必需装。近十年来伴随着电力工业的发展和电力电缆的普及,电缆附
件的用量大幅上升,新产品不断涌现,产品质量、产品的适用性能不断提高。在这个过
程中有机硅橡胶的应用至关重要。
早期在热收缩型电缆附件中的应用
硅橡胶应用于电缆附件产品起源于1985~1986年间。当时为了推出一种重量轻、
施工方便的热收缩型电缆附件,武汉高压研究所,吉林辐射化学研究所、长春应用化学
研究所、武汉电缆附件厂等单位协同攻关。为了改善户外用产品的抗露电起痕能力,提
高其憎水性,将乙烯一醋酸乙婦共聚物EVA与 PDMS(甲基乙烯硅橡胶)及其它原
料共混,形成一种多相聚合物。发现当 PDMS含量占体系30%左右时,会产生相倒
转现象,并总结出 PDMVS含量对产品凝胶含量的影响规律、对制品成型工艺的影响及
对辐照交联的影响。这种材料制成的电缆附件产品相继通过了国家有关部委的鉴定,并
迅速推向市场,应用于全国电カ、石化、铁道、油田、矿山等系统。此举也开创了将有
机砫櫲胶应用于电缆附件的历程。但总的来讲,这一阶段硅橡胶的用量是比较少的。
二、在预制型电魏附件中的大量应用
随着电力工业的发展及科技的进步,人们发现热收缩电魏附件存在一些质量隐患,
人十年代末一种全新的、完全采用硅橡胶制造的预糾型电缆附件在欧洲阿世。这种产品
由于完全采用特种硅櫲胶制造,具有多种优良的特性,能提髙电网的安全运行水平,
深受用户的欢迎。
1992年我国广东电缆附件厂率先从西门子公司引进了全套设备、模具、技术及原
材料,生产硅橡胶预制型电缆附件。
紧随其后,长沙、武汉等地也逐步使用硅橡胶制造电缆附件。硅檄胶制造电缆附
件的产品质量比热收缩电缆附件的产品质量有了较大幅度的提高,它具有几种独特的性
能
1.抗露电起痕能力强,采用进口特种硅橡胶,抗蕗电起痕可达到1A4.5级。
2.适用温度范固广:在-50~200℃情况下都可使用。
3.具有耐幅射、耐x射线、耐y射线的特殊性能。
4.僧水性能大提高,淋雨状态下可自动迁移污物。
5.安装后与电缆本体贴合为一体,对电缆主绝缘施加恒定的压力与电缆同呼吸
能有效降低电缆终端的放电量
这些性能都是热缩附件无法实现的。由于硅橡胶制电缆附件性能优异、质量可靠,
很快就得到了用户的肯定,国家电力公司有关管理部门也要求推广使用这种产品,这也
使得硅橡胶开始大量应用于电缆附件行业,这时电缆附件行业采用的硅橡胶的品种及相
关参数见(表二)。
表二作预制式电魏附件的硅櫲胶基本参数
加エ「硬度「抗拉「断、裂抗撕抗爬体积
产地「品种「牌号
方法(部氏?「强度「伸长率」强度
电阻率
N/mm
电性
德国
压缩
WACKRB HTV
350
注射
7N/
500
1016
晨光、「 Iv sc-6344同上
化工院
moa
20
104
带混合及
AACKER」SR
746计量的注
20
1016
射控制
在冷收缩电缆附件中的应用
预制型电缴附件质量可靠、寿命长,能提高电缆网的安全运行水平,但是一些固
有的缺点也制约了其大幅度地推广。原因在于:其一,安装比较困难,尤其是安装三芯
地下中间接头时,这一问题更加突出。我国目前10kV电压等级的电缆线路95%以上为
三芯电缆,而欧美等国则为单芯电缆,单芯电魏安装显然要容易得多。其二,各种规格
的电缆都要对应库存一种产品,使用户库存增加,费用增加,管理难度增加。其三,我
国部分电力电缆生产企业加工的产品主要电气性能合格,但几何尺寸偏差较大,造成预
制型附件不适用。其四,多数预制型电缆附件仍与热缩附件配合应用,没有完全去掉安
装时用电用火、用喷灯的麻烦。
如何解决上述这些问题。充分发辉硅橡胶制造电缆附件的应用?美国3M公司率先
解决了此问题,开发出了硅橡胶冷收缩电缆附件,受到了全球普遍的欢迎,仅在我国该
产品的年销售额也在两亿元以上。
受3M公司创意的启发,现在世界上最大的电线电缆制造公司意大利比瑞利公司,
世界电线电缆销售量排名第二的阿克森公司也推出了新型冷收缩电缆附件,发明热收缩
电缆附件的美国瑞侃公司也研制出一种结构新颖的硅橡胶冷缩附件。我国电缆附件行业
也纷纷上马研制这种产品,其中浙江永锦电力器材有限公司后来居上,该公司研制的硅
橡胶冷收缩附件已于2001年10月通过国家电力公司科技成果鉴定。
制造冷收缩电缆附件,对硅橡胶的品种、性能,提出了更高的要求
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