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【学术精选】《电线电缆》2024年第4期目录来了!

来源: 作者: 时间:2024-09-02

专题报道环保型聚丙烯绝缘电缆


新型环保聚丙烯绝缘材料老化寿命的研究及测定

/刘雄军,韩啸,奚谦逸,张广威,高俊国


【摘要】环保型热塑性聚丙烯作为新兴的中压电力电缆绝缘材料,其老化寿命的测定工作亟待开展。针对两种中压交流电缆用聚丙烯绝缘材料,研究在高热应力条件下聚丙烯氧化诱导期的变化特性,利用线性拟合计算阿伦尼乌斯(Arhenius)方程中的参数,推导聚丙烯寿命-温度曲线;通过恒定电压、逐步升压、逐级升压试验,研究聚丙烯的电老化特性,利用线性回归参数求解法、最小二乘估计法求取反幂定律(IPM模型)中的电老化寿命指数及寿命模型。结果表明:①两种聚丙烯绝缘材料的电老化寿命指数(n)范围分别为12.65~16.68和12.84~14.68,且在温度为90℃以下、电场强度为19kV·mm-1及其以下的工作环境中均可有效运行40a以上;②通过逐级升压累加法和最小二乘估计法求解的聚丙烯寿命模型较为精确;③聚丙烯绝缘材料的电老化寿命与材料结晶特性存在一定关联性,后续需要加强关注并做深入研究。该研究可为新型聚丙烯中压电力电缆的推广应用提供参考和理论支撑。

【关键词】电力电缆;聚丙烯绝缘;老化寿命;寿命指数

不同配比聚丙烯和双峰聚乙烯复合体系的力学性能和介电性能

/操卫康,徐欣


【摘要】为研究节能环保型中低压非交联电缆绝缘材料,采用熔融共混的方式制备了不同配比的聚丙烯(PP)和双峰聚乙烯(BPE)复合体系,观察微观结构,测定其力学性能和介电性能,研究PP和BPE的最佳配比。通过带热台的偏光显微镜观察单一PP和30%PP/70%BPE(质量分数)复合体系的等温结晶,可以看到140℃时PP球晶的生长,以及30%PP/70%BPE复合体系下致密的结晶结构,说明混料均匀性良好。通过测定不同配比PP/BPE复合体系的力学冲击性能,发现脆韧转变点出现在30%PP/70%BPE的试样中。力学拉伸试验表明,在10mm·min-1的拉伸速率下,弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率和断裂能均随PP质量分数的增加而增加。介电性能测试表明,30%PP/70%BPE复合体系的体积电阻率在1014数量级,相对介电常数在2.0~2.3之间,介质损耗因数在10-4数量级,复合体系的介质损耗因数相较于单一PP和单一BPE略有增加,其整体电气性能符合中低压电缆绝缘材料的要求。

【关键词】聚丙烯;双峰聚乙烯;熔融共混;力学性能;介电性能

不同弹性体改性聚丙烯效果研究

/袁丽娟,刘雄军,韩 啸,孙无忌


【摘要】为研究不同类型弹性体对聚丙烯的增韧改性效果,采用熔融共混法制备聚丙烯/弹性体共混材料,并利用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、介电温谱测试系统、低温冲击试验箱等设备,探究聚丙烯/弹性体共混材料的熔融结晶行为、微观结构、介电性能、耐低温冲击性能和弯曲性能。结果表明,5种弹性体均以分散粒子形式存在于聚丙烯基体中,能够有效增强聚丙烯韧性,提高其耐低温冲击性能,符合温度为-25℃时的抗冲击要求;结合弯曲模量的改善,YH-06对聚丙烯的增韧效果最佳,其次是C3080、2032PM和CA10A,CA60A相对较差;弹性体的存在可抑制聚丙烯材料结晶,表现为聚丙烯熔融焓和结晶度降低;共混材料的冲击应力发白现象表明,YH-06 对聚丙烯的增韧效果最佳,其次是C3080和2032PM,CA10A和 CA60A相对较差;介电性能测试结果显示,C3080和2032PM会降低聚丙烯材料的电性能,温度为90℃时的介电损耗角正切值增长速率较大,导致聚丙烯共混材料不符合介电性能要求。综合考虑,可选择 YH-06、CA10A和CA60A对聚丙烯材料进行改性,以提升聚丙烯电缆的电性能和力学性能。
【关键词】聚丙烯;弹性体;增韧;电性能;形貌

105℃中压聚丙烯绝缘电力电缆的研制

/高振军,李金堂


【摘要】基于对新型聚丙烯(PP)材料的研究,结合电缆运行环境,通过计算PP绝缘设计、绝缘利用系数等关键参数,研制了适用于8.7/15kV和26/35kV电力系统的中压PP绝缘电力电缆,并进行物理机械性能、电气性能和无卤低烟阻燃性能等试验验证。结果表明,以PP树脂和增韧弹性体为主的绝缘料和屏蔽料,能够满足26/35kV及以下电力系统的运行要求,相较于传统交联聚乙烯绝缘电缆,长期工作温度可提升至105℃;电缆正常运行时,载流量在直埋土壤中可提升约9.0%,在空气中可提升约13.5%。
【关键词】非交联;绝缘设计;绝缘利用系数;安全裕度;载流量


前沿热点综述


《绿色设计产品评价技术规范 通信电缆》生命周期评价解读和补充

/姚尧,任想,张耀东,冯志强,付剑津,连昊


【摘要】生命周期评价(LCA)是绿色设计产品评价标准中的核心要求。由于LCA方法的内容和步骤较为复杂,且不同产品的LCA也有区别,因此通常需要进一步明确特定产品LCA 的具体规则。文中参考通用的LCA国际标准,对T/CCSA 255—2019《绿色设计产品评价技术规范 通信电缆》中的LCA进行解读和补充,阐明生命周期理念在通信电缆产品应用中的关键,提出了开展通信电缆产品LCA的具体方法,可以为相关人员开展通信电缆产品LCA工作,以及制定通信电缆产品LCA具体规范提供参考。
【关键词】标准;绿色产品;生命周期评价;通信电缆

数智技术应用


脉冲电流条件下同轴电缆温度分析及优化设计

/崔秋郎,郑曹荣幸,张华荣,房权生, 曾祥华,薛玉雄


【摘要】脉冲功率电源系统与耗能装置之间通过同轴电缆连接,在连续快速脉冲大电流工况下同轴电缆会快速升温。针对该问题,在土壤直埋敷设条件下建立同轴电缆有限元电-热耦合模型,对比分析不同数量和不同排列方式下同轴电缆在多循环通、断电时的温升特性,同时考虑敷设深度对电缆温度的影响。在此基础上,提出两种新型电缆排列方式以改善温度分布。结果表明,随着电缆数量的增加,电缆的最高温度呈上升趋势,但并非比例增长;在相同电缆数量和电缆间距的前提下,多层电缆排列方式相较于单层电缆虽然占用空间较小,但温度更高;随着敷设深度的增加,电缆温度呈逐渐升高的趋势,当敷设深度为1237.50mm时,电缆温度达到最高,而超过该深度时,电缆温度又显著降低。提出的新型电缆排列方式不仅降低了占用空间,同时还实现了电缆温度的降低。

【关键词】脉冲电流;有限元法;电缆排列方式;温度场;优化设计

基于SIMULINK仿真的海上风电用海缆行波法故障定位

/孙兆恒,李宁,祁雷,张永明,杨建军,朱嵘华


【摘要】随着海上风电产业的迅速发展,大量海缆被应用于海上风电场中,承担信息与电力的传输任务。海缆出现故障将严重影响海上风电场的正常运行,对海缆进行故障定位研究具有重要意义。基于SIMULINK仿真平台,模拟海缆不同故障类型下的行为;同时,模拟特定位置故障,并利用行波法提取故障后的暂态行波信号获得正向和反向行波。采用单端行波定位和双端行波定位两种算法,依据行波到达时间差可确定故障位置。结果显示,单端行波法和双端行波法均能够有效定位故障,其中双端行波法的定位精度更高,故障点距离测量端较远时定位结果更加准确。
【关键词】海上风电;海缆;故障定位;行波法

高速传输线及连接组件的关键技术

/叶国强,倪冬华,何方,王德全


【摘要】基于高速传输线及连接组件研制的必要性,分析了信号完整性与电磁兼容性自主仿真设计软件、高频传输信号衰减抑制、高速线缆及连接组件的关键工艺等难题,开展了高速信号完整性与电磁兼容性仿真设计软件开发,以及高速线缆实心聚全氟乙丙烯(FEP)绝缘挤出、平行线对铝箔纵包、高密度屏蔽编织、连接组件金属壳封装设计等关键技术的研究,为高速传输线及连接组件的研制提供重要参考。
【关键词】高速传输线;连接组件;信号完整性仿真软件;实心聚全氟乙丙烯绝缘;金属壳封装设计

线缆研究与开发


一种水下机器人用海洋脐带缆的研制

/鲍继强,冯宇棠,鲍宇,付昕杰


【摘要】为了满足水下机器人与水面控制系统的电力传输、信号传输和音/视频传输等需求,文中介绍了一种水下机器人用海洋脐带缆。通过结构设计、材料选型、制造工艺、计算分析、关键参数设计和测试方法的确定,对脐带缆的机械性能、环境性能和电气性能进行实测。结果表明,脐带缆的实测值与设计要求相符,具有抗拉力强、耐海水腐蚀、耐盐雾性、防生物侵袭等特点,满足电源线与音/视频线兼容、柔软性好的要求。

【关键词】水下机器人;海洋脐带缆;耐水压;抗拉力

金属联锁铠装电缆铠装带厚度的降本优化

/杨顺飞


【摘要】受中美经贸摩擦的影响,金属联锁铠装电缆的出口份额大幅下降,因此如何应对这一不利因素,提高竞争力至关重要。文中分析铝合金带联锁铠装铜芯电缆(MC 电缆)铠装层不同的成型结构,调整铠装用铝合金带材的抗张强度和延伸率等性能,在满足产品标准和生产工艺要求的前提下,减小产品中铠装带的厚度,试制由不同成型结构和铝合金带组合而成的样品。通过对样品进行张力试验、室温抗压试验、室温冲击试验、柔韧性试验和紧密度试验等,确定合适的组合,为金属联锁铠装电缆国际市场的扩大、电缆的降本增效提供参考和借鉴。

【关键词】金属联锁铠装电缆;锥形结构和圆形结构;铝合金带性能;机械性能

燃烧性能等级A级矿物绝缘柔性耐火电缆优化设计

/黄万里,赵迪


【摘要】目前,满足燃烧性能等级A级要求的电缆以刚性结构的BTTZ-A系列为主。通过材料选型、结构设计和工艺优化等,设计并制造YTTW-A/RTTZ-A系列电缆,满足燃烧性能等级A级要求。

【关键词】矿物绝缘电缆;燃烧性能等级A级;结构设计;耐火材料

线缆工艺与装备


海底电缆异型导体绞合工艺及阻水性能探讨

/周进驰,刘星宏,赵文明,申秋爽,金原汉,王玉鹏


【摘要】为满足远距离电力传输能效和经济性,海底电缆需要采用大截面规格的导体,其中异型导体因具有制造规格上限高、结构稳定等特点而成为发展趋势,但生产中存在两个技术难题:一是绞合工艺十分复杂;二是没有成熟的导体阻水方案。文中结合实际生产调试情况,阐明了绞合节距、预扭角度等工艺参数与绞合成型的关系,并提出了一种增强异型导体阻水性能的方案。

【关键词】海底电缆;异型导体;绞合工艺;阻水方案

5G基站用光电混合缆结构和工艺的改进

/陈长江,李俊超,熊壮


【摘要】为解决光电混合缆生产时缆芯不圆整的问题,改进了蝶形光缆的结构和绞合工艺。结果表明,改进后光电混合缆成缆圆整紧凑, 缆芯直径减小,相同护套厚度的情况下,电缆外径由原来的7.8mm减小至7.5mm,节约了护套材料用量。
【关键词】蝶形光缆;光电混合缆;绞合工艺;不圆整

辐照交联软电缆圆整度影响因素

/夏浩杰,孔树,刘平


【摘要】辐照交联软电缆因导体结构和生产工艺的特殊性,在生产过程中容易受外力影响而出现压扁问题。针对采用六类导体结构的辐照交联软电缆,研究其导体结构、生产工艺、各生产工序过程中的收放线及牵引装置对电缆圆整度的影响,分析压扁的主要影响因素,并对导体结构、张力参数、生产装置及工艺进行改进,以提高电缆的圆整度。
【关键词】辐照交联;结构;工艺流程;压扁

敷设运行与维护


综合运维信息与试验数据的配网电缆线路寿命评估体系建立技术

/严有祥,甘霖,陈滟妮,刘英,陈静怡,林智雄,黄淙焕


【摘要】随着投运数量及运行年限的持续增加,配网交联聚乙烯(XLPE)电缆状态评估及寿命预测已成为业界关注焦点。文中设计了能够全面反映配网电缆实际运行特征的运维信息评分表,涵盖了与线路状态密切相关的历史负荷、故障记录、环境条件等多项信息;基于所收集的53组电缆运行及试验数据,利用统计手段确定了电缆寿命评估敏感试验指标。综合电缆运维信息与试验指标,基于评分制构建了配网XLPE电缆寿命评估体系,该体系利用改进的层次分析法确定了各评估指标的权重,增强了客观性;所选试验指标主要采用现场试验项目,兼顾评估效果和工程实用性,实现了体系的缺项可用性设计;最后,利用数条退运XLPE电缆线路对评估体系进行了有效性验证。结果表明,所建评估体系能够准确反映电缆实际运行状况,具有较高的工程应用能力。

【关键词】配网电缆;寿命评估;状态评级;运维信息评分;试验评估指标

高压电缆接地系统缺陷快速定位分析

/谢强,宋熙,刘畅,施兢业,徐子涵


【摘要】高压电缆金属护层电流检测是发现接地系统异常的有效手段,但应用在快速定位缺陷时存在不足。文中以一起220kV 高压电缆接地系统异常为案例,研究高压电缆金属护层接地回路电阻检测的原理。当高压电缆金属护层接地电流出现异常时,利用接地回路电阻测试方法不断缩小缺陷所在范围,锁定在第二个交叉互联段,最终发现3#中间接头直接接地点存在紧固螺栓锈蚀和脱落的缺陷,随后快速组织完成消缺。结果表明,高压电缆金属护层接地回路电阻检测法能够高效发现并定位高压电缆接地系统缺陷。最后,根据案例经验,提出避免类似情况发生的建议。
【关键词】高压电缆;金属护层;缺陷;接地回路电阻


《电线电缆》 1958 年正式创刊,上海电缆研究所有限公司主办,是电线电缆行业的电工技术类科技期刊。及时、全面地刊载国内外电线电缆行业专业领域的新理论、新方法、新技术、新成果,引导基础研究和应用研究融会贯通,推动学科交叉融合,为电线电缆的研究、设计、制造和应用等方面构建学术交流和科技开放平台。主要栏目有综述、线缆产品、线缆材料、测试技术、敷设运行、工艺设备和经验交流等。欢迎来稿!
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来源 | 上缆所传媒







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