交联电缆概念

交联电缆通常是指电缆的绝缘层采用交联材料。最常用的材料为交联聚乙烯（XLPE） 。

过程是将线性分子结构的聚乙烯（PE）材料通过特定的加工方式，使其形成立体型网状分线结构的交联聚乙烯。使得长期允许工作温度由70℃提高到90℃（或更高），短路允许温度由140℃提高到250℃（或更高），在保持其原有优良电气性能的前提下，大大地提高了实际使用性能。

常用绝缘电缆性能对比：

在电缆生产中，最常用的绝缘塑料有聚乙烯和聚氯乙烯，其中聚乙烯材料具有更好的电气性能及较好的交联性，因此而发展了多种工业交联生产工艺，化学交联和辐照交联。除下表性能以外，在生产和敷设过程中，所常用的交联电缆的绝缘层都表现为硬度和强度较大（常温下），特别是比聚氯乙烯绝缘剥离难度增大。由于辐交联电缆的交联性能最好、交联度最高，相对而言剥离强度也最大。如果交联电缆绝缘层的剥离比较容易（类似于聚氯乙烯），那必然是交联度不够或没有交联。通常情况下，温水交联工艺生产的交联电缆，出现交联度不够的情况较多，原因是该类产品本来交联度就相对较低，而且交联工艺非连续、不能自动控制，受人为因素影响很大，容易发生欠交联。

交联绝缘电线电缆具有优异的电气性能，良好的运行安全性能和热过载机械特性，以及安装运行维修简便等优点。

电线电缆绝缘材料的交联机理是采用物理或化学方法，使高分子绝缘材料由线性分子结构转变成三维网状结构，由热塑性材料变成热固性绝缘材料，从而提高了绝缘材料的耐老化性能，机械性能和耐环境的能力。美国从五十年代发明交联绝缘电线电缆，六十年代逐步得到应用。近十年来，国内也越来越多地广泛使用交联绝缘，它代替了油纸绝缘，并正在逐步取代PVC塑料绝缘。

交联绝缘的品种很多，从交联的机理上主要分成两大类，即物理交联和化学交联。

1、化学交联：化学交联又分高温交联和低温交联两种方法。

（1）高温交联又称过氧化物交联，一般采用有机过氧化物作为交联剂，在热的作用下，分解生成活性的游离基，这些游离基使聚合物碳链上产生活性点，并产生C-C交联键，形成三维网状结构。

高温交联包括蒸汽交联和干法交联两种工艺形式，国外交联电缆在六十年代大多采用蒸汽交联工艺，由于蒸汽交联使绝缘中的水分含量增加，绝缘品质不好，已经完全被淘汰了；七十年代开始，国外普遍应用干法交联工艺，使用高压硫化管道，快速加热的方法进行交联。

（2）低温交联又称温水交联或硅烷交联，电缆在70-90℃的温水中交联，绝缘中的交联剂--硅烷在吸水后，线性结构反应生成网状的交联结构。

2、物理交联：又称辐照交联，分为γ-射线交联和电子束交联两种方法。

（1）γ-射线交联由于剂量率低，照射过程中无法穿透线缆的芯线，所以，只是在热缩材料的交联中有应用，而电线电缆生产中一般不采用γ-射线交联。

（2）电子束交联，利用电子加速器配合束下辐照装置，采用高能量电子束（一般能量在1.0-3.0MeV之间）对电线电缆的绝缘层进行照射，引发高分子材料产生自由基，形成C-C交联键，生成三维网状结构。

采用经过改性的聚乙烯绝缘料通过1 2的挤出方式完成异体屏蔽层――绝缘层――绝缘屏蔽层的挤出后，将冷却后的绝缘线芯，均匀通过高能电子加速器的辐照扫描窗口完成交联过程。辐照交联电缆料中不加入交联剂，在交联时是由高能电子加速器产生的高能电子束有效穿透绝缘层，通过能量转换产生交联反应的，因为电子带有很高的能量，而且均匀地穿过绝缘层，所以形成的交联键结合能量高，稳定性好。表现出的物理性能为，耐热性能优于化学交联电缆。但由于受加速器能量级的限制（一般不超过3.0Mev电子束有效穿透厚度为10mm以下，考虑几何因数，生产电缆的电压等级仅能达到10KV，优势在6KV以下 。

电缆行业生产交联电缆的工艺方式分为三类：第一类　过氧化物化学交联，包括饱合蒸气交联、

惰性气体交联、熔盐交联、硅油交联，国内均采用第二种即干法化学交联；第二类　硅烷化学交联；第三类　辐照交联。

交联电缆惰性气体

采用加入过氧化合物交联剂的聚乙烯绝缘材料，通过三层共挤完成导体屏蔽层――绝缘层―― 绝缘屏蔽层的挤出后，连续均匀地通过充满高温、高压氮气的密封交联管完成交联过程。传热媒体为氮气（惰性气体），交联聚乙烯电气性能优良、生产范围可达500KV级。

交联电缆硅烷化学

采用加入硅烷交联剂的聚乙烯绝缘材料，通过1 2的挤出方式完成导体屏蔽层――绝缘层――绝缘屏蔽层的挤出后，将已冷却装盘的绝缘线芯浸入85-95℃热水中进行水解交联，由于湿法交联会影响绝缘层中的含水量。一般最高电压等级仅达10KV。

交联电缆最新工艺

一种化学交联、辐照交联功能母粒子的应用方法

采用聚乙烯电缆用交联功能母粒子，可在普通聚乙烯电缆料粒子中加入少量本功能母粒子，挤出的电缆即可成为交联电缆。

电缆交联功能母粒子分为三种：化学交联功能、电子束辐照交联功能、紫外光辐照交联功能。

1、化学交联电缆用交联功能母粒子，型号：DH-125Y，

DH-125Y化学交联功能母粒子外观为无色LLDPE塑胶粒子。电线电缆厂只需采购市场上通用的LLDPE聚乙烯普通塑胶粒子，如LLDPE 7042等等。在25公斤LLDPE7042塑胶粒子中加入1公斤DH-125Y功能母粒子，用手工翻动均匀后，直接投入放电缆电线的挤出机，挤出电缆，即制成了交联电线电缆。本功能母粒子可生产35KV及以下的交联电线电缆。

2、电子束辐照交联电缆用交联功能母粒子，型号：DH-125DF

DH-125DF电子束辐照交联功能母粒子外观为无色LLDPE塑胶粒子。7042塑胶粒子中加入1公斤DH-125DF功能母粒子，用手翻动均匀后，直接投入放电缆电线的挤出机，挤出电缆，经电子束辐照即制成了交联电线电缆。本功能母粒子可生产环境长期工作温度在125℃的交联电线电缆。

3、紫外光辐照交联电缆用交联功能母粒子，型号：DH-125ZF，

DH-125ZF紫外光辐照交联功能母粒子外观为无色LLDPE塑胶粒子。7042塑胶粒子中加入1公斤DH-125ZF功能母粒子，用手翻动均匀后，直接投入放电缆电线的挤出机，挤出电缆，经紫外光辐照即制成了交联电线电缆。本功能母粒子可生产长期工作环境温度在125℃的交联电线电缆。

优点；

1、省钱：

降低成本，电缆生产厂直接使用，比市场采购进来的化学、辐照交联聚乙烯电缆专用料粒子价格便宜1500~3000元/吨。

2、省时；

电缆生产厂采购化学、辐照交联聚乙烯电缆专用料粒子需要询价、订购，生产、运输的一周左右的时间周期。用DH-125功能母粒子时，在决定生产计划后，5分钟准备就可直接进行电缆生产。

3、通用性，

电缆生产厂可自已调节品种，软硬度：DH-125功能母粒子，不但能加入普通聚乙烯PE粒子中，也可加入到不具备交联性的普通电缆料粒子中，使原本不具备交联性能的普通塑胶电缆粒子，变为交联塑胶粒子。

识别交联电缆的假击穿方法：

在利用串联谐振试验系统进行中压电缆成品出厂局部放电和高压试验过程中，有时会因各种原因造成试验过程中突然出现假击穿现象，如何正确识别是电缆本身发生了真击穿，还是其他原因造成电缆发生了假击穿现象，对于提高电缆出厂试验效率意义重大。

中压交联电力电缆的出厂局部放电和高压试验是在屏蔽室内逐盘进行的，这时可以考虑重新更换绝缘线芯进行复试，如果更换线芯后，电压试验正常通过，应该可以确定是电缆真的发生了击穿。或者，重新升压，如果击穿电压呈现逐渐降低的趋势，也可以确定电缆发生了真击穿现象，如果电缆每一次的击穿电压都在同一个数值上，应考虑是否电缆的端头发生了击穿，此时，可以将局部放电屏蔽室大门的门连锁开关，人为合上，将屏蔽室大门打开，进行升压，观察击穿现象，很快就能确定端头击穿位置。如果经过排查，电缆端头未出现击穿，更换多根绝缘线芯和电缆，甚至将曾今已做合格的电缆复试或空载复试，击穿电压始终保持同一个数值，应该可以确认时电缆出现了假击穿现象，应对设备进行检查，排除故障后再进行试验。但对于一些交检的大长度单芯中压交联电缆，还应核对其是否已超过了试验设备的允许负荷，此种情况，试验过程也会出现失谐跳闸现象，不要冒然判定电缆发生了击穿。

有一种特殊情况也需在此说明，有时电缆绝缘内部发生短路，串联谐振试验系统可能无法谐振升压，这也属于一种特殊的电缆击穿现象。遇到这种现象，只要更换绝缘良好的绝缘线芯试验即可确认。

辐照交联电缆特性：

电缆绝缘材料的老化寿命主要取决于其热老化寿命，它是在热作下绝缘材料内所发生的热氧氧化、热裂解、热氧化裂解，缩聚等化学反应的速度所决定的，因此绝缘材料的热老化寿命直接影响着电缆的使用寿命，按照化学反应动力学推导及人工加速热老化试验测得的（20-30年）辐照交联电缆长期允许工作温度为：

电力电缆　YJV　0.6/1KV

若按额定工作温度105度推导，其热老化寿命超过60年。

若按额定工作温度90度推导，其热老化寿命超过100年。

架空绝缘电缆

架空绝缘电缆在露天空中敷设，绝缘材料的耐环境及耐辐射性更显重要。辐照交联绝缘材料要经 过辐照加工，其本身就具有很好的耐辐射能力，交联生产过程中所施加的辐照剂量距其破坏剂量留有很大安全余度。聚乙烯辐射破坏剂量为1000KGY，而加工剂量约为200KGY，加之特殊配方改进，在相当宽的范围内仍是受辐射交联状态，所以在较长的前期使用过程中受到辐射其性能会有所提高。