[2017年整理]中高压电力电缆用乙丙橡胶绝缘材料的研究.docVIP

中高压电力电缆用乙丙橡胶绝缘材料的研究茅雁1,程江2,杨昌平2( 1.上海电缆厂有限公司,上海200093; 2.上海藤仓橡塑电缆有限公司,上海200093)摘要:用于电厂封闭母线的电缆、盾构电缆、煤矿用电缆等中高压电力电缆的绝缘越来越多地采用乙丙橡胶。本文研究了适合于中高压电缆使用的乙丙橡胶绝缘材料,从基体材料的选择、配合剂的选择、加工工艺等方面进行了探讨,所研制的乙丙绝缘材料及其制品具有优良的机械电气性能和加工性能。关键词:中高压电力电缆;乙丙橡胶;基体材料;配合剂;硫化中图分类号: TM 247. 1; TM215. 2文献标识码: A文章编号: 16726901( 2008) 05002803Investigation ofEPR Insulation Compound for theMV /HV Power CablesMAO Yan, et al( ShanghaiCableW orks Co. , Ltd. , Shanghai200093, China)Abstract:EPR ismore andmore used as insulation forMV /HV power cables such as closed busbar cables in powerplant, jumbo cables, mining cables etc. In this paper, the EPR insulation compounds suitable forMV /HV power cableswere investigated in terms of selection of the base polymer and aids, processing etc. The developed EPR insulationcompound and its productswas found to have excellentmechanical and electricalproperties and processability.Keywords:MV /HV power cables; EPR; base polymer; aids; curing收稿日期: 20080326作者简介:茅雁( 1967- ),男,高级工程师.作者地址:上海市军工路1076号[ 200093].0引言交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料在中高压电缆的应用已经相当广泛,但是,低温柔软性、耐水树、耐电树及耐电晕性能等方面仍然不足。与XLPE、PE及油纸绝缘相比,乙丙橡胶绝缘具有很高的运行可靠性及其它优点,如高的耐湿性能,浸水后电气和机械性能几乎不下降,耐水树形成能力高,耐电晕及耐热性能好,热膨胀率小,结构稳定性好。随着橡胶生产、加工混炼和硫化工艺等方面的技术发展,使乙丙橡胶(EPR)用于中高压电缆的可靠性不断提高,其在电缆生产中的用量也不断增加。近几年,随着中国经济的高速发展,能源供应紧张的矛盾越来越突出,并将持续很长时期。全国各地开始大力发展电力基础设施,火电厂、风电厂和核电站开始大量建设。根据电厂的设计要求,需要采用大量电缆作为封闭母线,设计的电缆型号规格为8. 7/15 kV 1500mm2。并且,目前国内盾构电缆、煤矿移动变电站用8. 7/10 kV中压电缆、石油平台用中压3. 6/6 kV~ 12/20 kV船用电缆等采用乙丙绝缘电缆越来越多。在国内电缆制造厂内,用于此类电缆的乙丙绝缘材料大多采用进口,少量由国内专业材料供应商提供,并且批量不大。鉴于进口材料周期长,价格高,我们结合本公司的经验和工艺特点,重点研究了适合于中高压电缆使用的乙丙橡胶绝缘材料。本文主要介绍了橡胶的选择、配合剂的选择及工艺技术,研制的材料符合IEC 60502标准的性能要求。1乙丙绝缘料的配方研究( 1)基材的选用乙丙材料中常用的有二元乙丙和三元乙丙,不同类型的乙丙橡胶的本质差别在于分子量、结晶度、二烯含量和粘度,并将影响橡胶工艺性能、挤出性能、冷热强度和物理特性。根据特定的应用,可简单的分为无定形和半结晶两种,并可按粘度和二烯含量进一步区分。一般来说,较高的粘度胶料具有较高的模量和拉伸强度。半结晶胶料具有高硬度、高模量和高拉伸强度,并具有优异的电气性能和物理性能。由于XLPE具有更高的介电性能,因此中高压电力电缆用绝缘材料适宜选用较高乙烯含量的三元乙丙橡胶(EPDM ),并综合加工性能和电气物理性能的要求,我们选择乙烯含量较高( 70%左右)、低门尼粘度、半结晶的橡胶Nordel IP 3722P作为主要基体材料,主要技术指标如下: ML1+ 412520,乙烯含量70. 5%,二烯含量0. 5%,中等分子量分布。( 2)硫化