交联绝缘电缆生产工艺全解析：如何选择最适合的电缆

在现代电力系统中，交联绝缘电缆因其卓越的性能和广泛的应用而备受青睐。这种电缆不仅取代了传统的油纸绝缘和PVC塑料绝缘，还在电力电缆领域占据了主导地位。

一、交联绝缘电缆是什么

交联绝缘电缆通过物理或化学方法使聚乙烯（PE）等材料形成三维网状结构，从而显著提高其机械强度、耐热性和电气性能。尽管交联绝缘的方法多种多样，但根据国家标准，无论采用何种交联方法，最终的绝缘品质是完全一致的。

1、物理交联

物理交联，也称为辐照交联，是一种利用高能射线对电缆进行处理的方法。这种方法生产的电缆具有极高的交联度和优良的耐候性，特别适用于软线、装备线以及耐高温和阻燃电线电缆。

然而，物理交联的主要缺点在于辐照不均匀，需要反复照射，且容易在绝缘中注入空间电荷，不太适合用于电力电缆的生产。尽管如此，某些企业仍使用辐照线生产小截面铝芯电缆和1-10kV铝芯架空电缆，效果尚可。

2、化学交联

化学交联分为高温和低温两种方法：

高温交联包括蒸汽交联和干法交联。蒸汽交联因绝缘中的水分含量较高（约2000×10^-6），绝缘品质较差，已被淘汰；干法交联则因其绝缘中的水分含量较低（100-200×10^-6），已在10-500kV电缆中广泛应用。

低温交联，又称硅烷交联，通常在70°C至90°C的温水中进行，也可在湿度较大的空气中完成。硅烷交联的PE绝缘通过吸水反应形成网状结构，水分成为绝缘分子的一部分，因此绝缘品质与干法交联相同，甚至优于干法交联。该方法适用于10kV及以下电缆，尤其是1kV温水交联电缆。

二、交联电缆的生产工艺

1、二步法：先通过挤出机将硅烷加入PE中，再经过温水交联。

2、共聚料生产法：直接使用含有硅烷的PE原料进行挤出。

3、Monosil一步法：在挤出过程中直接添加硅烷，简化了生产流程。

4、固相一步法：通过固相反应实现交联，减少了水分的影响。

5、共混法：将不同种类的PE混合后进行交联。

三、交联电缆的优势

1、高工频击穿强度：可达50kV/mm，保证了电缆的安全运行。

2、低介电损耗：tanδ仅为5×10^-4，降低了能量损失。

3、良好的耐热性和耐候性：工作温度高达90°C，适应各种恶劣环境。

4、优异的机械性能和化学稳定性：提高了电缆的使用寿命。

四、交联电缆的选型与采购

1. 1kV三芯铝芯70mm²交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电缆（YJLV22—0.6/1, 3×70）

对于这种型号的电缆，建议采用温水交联工艺。虽然也可以使用干法交联，但由于设备投资大、生产速度慢，特别是对于小截面电缆，可能在生产线上拉细或拉断。此外，辐照交联由于弯曲次数过多可能会损伤紧压导体，因此不适合小截面铝芯电缆。

2. 10kV三芯铜芯120mm²交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电缆（YJV22—8.7/10, 3×120）

10kV等级电缆通常截面较大，特别是铜芯电缆，不适合采用辐照交联工艺。因为辐照会导致电缆弯曲次数过多，损伤电缆，并在绝缘中积累空间电荷，降低绝缘品质。目前，干法交联是最适合10kV电缆的生产工艺，产品质量稳定，价格合理。然而，如果电缆批量少、规格变化多，干法交联的废品率会很高，此时可以考虑使用温水交联。

3. 10kV铝芯70mm²架空绝缘电缆（JKLYJ—6/10, 1×70）

对于这种架空电缆，辐照交联工艺可以通过长期接地来消除空间电荷，确保电缆的安全使用。至于选择干法交联还是温水交联，则取决于具体的生产条件。温水交联由于无绝缘热应力，绝缘品质更好，且随着新材料的开发，在中低压电缆领域有着广阔的应用前景。