辐照交联与过氧化物交联的不同特点浅析

辐照交联与过氧化物交联的不同特点浅析

张科峰

(无锡工艺职业技术学院,江苏宜兴214206)

摘要:交联绝缘电线电缆线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。电线电缆线绝缘材料的交联机理是采用物理或化学方法,使高分子绝蟓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因性绝缘材料,从而提高了绝蟓材料的耐老化性能,机械性能和耐环境的能力。

关键词:交联;性能;使用寿命

Irradiationcrosslinkingwithdifferentfeaturesofperoxidecrosslinkingisanalysed

ZHANGKe-feng

(WuxiInstituteofArts&Techmology,Yixing214206,Jiangsu)

Abstrad:Cross-linkedinsulatedwiresandableshaveecellertelectricalproperties,goodsafdtypurformanceandthemaloverlouadmechanicalprpeties,eayinstdlatinperationandmaintenance,dc.Croslinkingmechanismofwireandcableinsulatingmtrialistousephysicalσrdhemiclmthod,thehighpdymerinsulatingmaterialsbhylinearmoleaularstructureintoathree-dimensionalretiaularstructure,madedthemoplaticemderialsintotensettiginsulationmaterials,so面toinprovetheagingresistanceoftheinsulatingmaterial,mechanicedlpopertiesandresistancetoenwirormenttheabilty.

Keyword:Cnsslinking,Pefomnance,Servicelife

1交联

交联后的电缆线在以下方面有显著变化:耐热等级提高,即使燃烧也不熔融滴落;耐化学腐蚀,不溶解于油和有机溶剂;抗张强度、耐磨性.抗压性.抗冲击.抗撕裂和抗剪切等机械性能大为提高,电气绝缘强度基本不变,极大地提高了电缆线的机械物理性能。交联电缆线绝缘的品种很多，从交联的机理上主要分成两大类,即化学交联和物理交联。

1.1化学交联

化学交联主要有过氧化物交联和硅烷交联两种方法。硅烷交联又称温水交联或低温交联.电缆线在70C~90C的温水中交联,绝缘中的交联剂一硅烷在吸水后,线性结构反应生成网状的交联结构。因其在温水中交联,--般来说含水量较高,所以只能在额定电压1kV及以下电缆线绝缘采用,适用面较窄。

过氧化物交联又称高温交联,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。交联含水量很低,适用于高、中、低电压电缆线及(超高电压电缆线的使用,是化学交联的代表方法。

1.2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。

由于r-射线交联剂量率低,放射性较大,现在电线电缆线生产中一般不采用r-射线交联。

而较普遍采用电子束交联,其利用电子加速器配合束下

辐照装置,采用高能量电子束对电线电缆线的绝缘层进行照射，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，是物理交联的代表方法。

电子束交联采用的电子加速器的工作原理与电视机显像管相类似，由加热的电子枪产生电子,依靠直流加速器高压装置正负电极之间的高电压导引电子飞离电子枪。再由真空東流管加速并聚焦。之后当电子束流穿过扫描磁场时，将被扫描成线条状后穿越金属箔窗，照射箔窗下由束下传送装置输送的被加工物。

聚合物在受到高能电子束照射时，化学键将先被破坏，然后形成新的分子链结构。有的聚合物的反应以降解为主，有的则以交联为主。电缆线业厂泛运用的聚烯烃(PE),聚氯乙烯(PVC)、橡胶(如EPIM)和热塑性弹性体(如TPU)等以交联反应为主。以聚乙烯(PE)为例，高能电子束首先使C-H键断裂,生成带自由端基的活性大分子链和活泼的氢原子，然后氢原子攻击分子链,夺取其中的氢原子生成氢气和带自由端基的分子链.相邻的带有自由端基的链段交叉连接形成横向的C-C交联键。

交联机理不同，必然导致交联方法具有不同特点。在实.际生产过程中,应根据过氧化物交联法与辐照交联法的各自特点合理选用交联方法，以期达到最佳的交联效果。

2过氧化物交联法与辐照交联法主要特点对比

1)过氧化物交联过程必须有交联剂.即过氧化物存在:而辐照交联过程则不必有交联剂，操作相对简单，生产效率高。

整体稳定性安全系数Ke=1.67-2.33;

2)假定以F,断层为后缘拉裂面、完整岩体以上按覆盖层与强风化岩休考虑，底滑面从河床切出。该假定与平面地质调查偶见倾向坡外的级倾角节理组滑形式类似,按对应介质进行参数取值时，整体稳定性ks=1.286;水位骤降加地震荷载时，正常蓄水位降至死水位、正常蓄水位降至自然水位、死水位降至自然水位3种情况下的安全系数分别为Ks=1.22.Ks=1.132.Ks=1.132;

3)假定剖面中强风化或弱风化以上取均一介质.即强风化以上按照强风化与覆盖按个介质的参数均值取值。弱风化以上按强与弱风化和覆盖层各介质的参数取均值，自动搜索危险滑面时，强、弱风化以上整体稳定性安全系数分别为ks=1.065.Ks=1.016;但按对应介质取值计算时，整体稳定性Ks=1.179.ks=2.549;水位骤降加地震荷载时，正常蓄水位降至死水位、正常蓄水位降至自然水位、死水位降至自然水位3种情况下，强风化以上安全系数分别为K=1.058.Ks=1.028、Ks=1.030,弱风化以上安全系数分别为Ks=2.327.K=2.080.Ks=2.082;

4)覆盖层整体稳定计算采用了自动搜索危险面和覆盖层整体分布范围的稳定性计算,前者稳定性ks=0.7危险面分布高程1260m-1380m.最大水平厚度27m后者考虑了暴雨季节1/3、1/2.2/3三种充水状况加地震作用下整体稳定性分别ks=1.105.k=1.105、ks=1.104。

4处理和建议

从平面地质调查和日前自然状态下边坡稳定性看,除进场公路下游冲沟上游约85m附近覆盖层曾出现过2次滑塌外,其余部位未见异常,整体稳定性较好，与自然工况稳定性计算结果一致。

通过多种方式比较对存在与假定的各种危险面组合以及水位骤降工况进行计算的结果表明.基本满足DU/T5353-2006水电水利工程边坡设计规范》要求,诸苦拉@级阶地整体稳定性较好,蓄水后对大坝及其主要建筑物不会造成重大威胁;而覆盖层厚度较大的Z1剖面整体稳定性较好,仅临近台地外缘高程1260m~1380m范困稳定性较差,蓄水后整体稳定性需进-步加强监测，必要时结合现场实际情况进行工程处理。

参考文献:

[1]《水电水利工程边坡设计规范》DUT5353-2006[S].

[2]《水电工程水库淹没处理规划设计规范》(DUT5064-1996)[S].

[3]《水利水电工程地质勘察规范)(GB50287-99)[s].[4]《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)[S.

作者简介:

李文军(1982-).男,汉族,贵州思南人，中国地质大学,土木工程(岩土工程),工程师,主要从事水利水电工程地质设计工作。

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