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由于它经受不住机械损伤,因而还需包上钢丝、钢带。钢丝、钢带容易被腐蚀,铅套、铝套在恶劣环境下也容易被腐蚀,因而还需包上各种防腐材料,如沥青、黄麻、塑料等。这些都统称为外护层。其中钢丝、钢带称为铠装层,沥青、黄麻、塑料称为防护层。此外在导体上、绝缘层上、电缆芯上或电线电缆外层,为了防止外界电磁波干扰或是起均匀电埸作用,还包有金属带、丝或半导电塑料等材料。这些都称为屏蔽层。
交联方法
交联绝缘的品种虽多,但主要分为物理交联和化学交联两大类。物理交联也称为辐照交联,一般适用于绝缘厚度较薄的低压电缆。中高压电缆一般采用过氧化物交联,即用化学方法将线性分子通过化学交联反应起来,转化为立体网状结构。化学交联一般还可分为过氧化物交联和硅烷接枝交联两种。化学交联方法比高能辐射交联工艺简单,操作安全,辐照交联聚乙烯的交联度约为70%,而化学交联可达70~90%。
1960年美国瑞侃公司(Rachem)就已开发了辐照交联电缆。这种方法不要求加入交联剂。五十年代初,美国已经发现用放射性同位素、反应堆废料、反应堆辐照本身以及电子加速器的能源来使聚乙烯交联。后来发现,只有电子加速器产生的高能射线才具有足够的密集辐照功率和使用效率,并可用于电线电缆制造。
但也存在一些问题:
(1)设备一次性投资大;
(2)对较大截面电缆的辐照不均匀,经反复照射后,电缆弯曲次数太多,不适合于10kV及以上电缆的生产。主要适用于电气装备电缆,对较小截面电缆和lkV~10kV架空电缆也是可以的。
(3)设备开工率低。
1967年4月,住友电气公司又申请了一份专利,提出整个交联机组由辐射加热部分、予冷却部分和水冷却部分组成,辐射加热部分分成两个区域,每个区域能各自立控制温度。在长期交联反应过程中,交联管内壁形成了一层过氧化物沉积的黑色污垢,这就是一层自然形成的红外线发射的黑体,在其它国家RCP工艺就为一般电热干式交联工艺所代替,称CCV悬挂式交联工艺
加热和预冷却部分用氮气保护。在加热交联管内,氮气的主要作用是作为传热媒质,保护聚乙烯在较高温度下表面不发生氧化降解,对绝缘施加压力可使不发生或少发生气隙,流动的氮气还可带走大量的由冷却水挥发出来的水分和交联反应中过氧化物分解出来的水分。
但也存在以下缺点:(1)接枝聚乙烯容易与空气中水分发生先期交联,缩短了贮存时间,一般贮存期为半年。(2)接枝聚乙烯与催化剂母料的混合物,贮存期一般不超过3h,所以需要边混合边挤塑。(3)由于二步法通过多次的混合,容易导致杂质的混入,故只能用于10kV及以下电缆绝缘的制造。
由于硅烷共聚物的制造是在反应釜中进行的,所以它能够确保高的清洁度,而且也避免了接枝时过氧化物残渣的污染问题。硅烷共聚物更为主要的优点是,在聚合反应时因为硅烷共聚单体一次投入,实现了交联晶格的有规则分布,所以所需的硅烷量要比硅烷接枝化合物需要的硅烷的含量低。由于共聚法工艺的和特。
制得的硅烷交联聚乙烯料具有以下优点:
(1)贮存稳定性好,存贮时间一般可超过一年,而接枝产品只有六个月。
(2)共聚法交联聚乙烯加工过程中,混入的游离物及杂质极少,因而提高了电缆绝缘性能和机械性能。
(3)它在普通的挤塑机上加工时,产生的气体较少,成型加工稳定性好。
以后又相继开发了固相一步法工艺和固化硅烷工艺。固相一步法工艺是将硅烷通过白碳黑等载体渗吸到PE基料中去。固化硅烷工艺是为了改进硅烷送料方式,可将液态硅烷吸附在多孔性聚丙烯塑料或PE塑料中,形成固化硅烷。这两种均是一步法派生出来。近市场又派生出一种用50%共聚聚料和50%基料掺和而成的共混料,在国内也有较多应用。
到目前为止,已有七种硅烷交联工艺生产方式,其中有三种是派生出来的。这七种方法中,除了Monosil一步法设备投资较多,共聚料材料价格较高外,其余均可利用原有设备进行生产;具有生产工艺简单、成品率高、生产成本低等优点。