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交联工艺学题库交联工艺学题库 一、填空题一、填空题 1、交联的目的：在保持聚乙烯的电性能优点基础上，提高其 耐热性 及其它 的 物理机械、化学 性能。 2、我国交联绝缘电缆起步较晚，大约从 60 年代 开始研制交联聚乙烯电缆。 3、交联电缆一般是由 导体 、 绝缘 和护层三部分构成。 4、过氧化物交联聚乙烯是由聚乙烯基料、 交联剂 和 抗氧剂 组成。 5、螺杆工作部分长度L与直径D的比值称为螺杆的 长径比 。 6、交联电缆检查分为原材料、 半制品 与 成品 检查。 7、吸收剂量是指在单位体积内，单位质量的物质所吸收的能量，在国际单位中单位是格瑞， 简写 Gy ，常用单位是拉得（rad） ，它比格瑞小 100 倍。 8、交联电缆例行试验的项目通常包括 导体直流电阻 、 局部放电 、电压试验三个项目。 9、二步法硅烷交联料分A料和B料，在挤出成型前A料和B料以 19:1 的比例进行混合，但 须随混随用，停留时间不能超过 3 小时，否则将发生先期交联。 10、交联聚乙烯绝缘电缆其长期允许工作温度可达 90 ，而一般聚乙烯电缆长期工 作温度只有 70 ， 所以交联聚乙烯电缆载流量高， 一般可比其他形式的电缆提高一档 截面使用。 11、绝缘材料的相对介电系数r表示，真空的相对介电系数为 1 ，各种绝缘材料的相对 介电系数都大于 1，通常把相对介电系数简称为 介电系数 。 12、 化学交联方法比高能辐射交联工艺简单， 操作安全， 辐照交联聚乙烯的交联度约为 70% ，而化学交联可达 7090% 。 13、 化学交联绝缘线芯的交联主要在 悬链式加热管 内进行。 绝缘线芯从挤出以后就应 严格沿交联管的悬链轨道前进，偏离轨道就会与 管壁相碰 。 14、CCV生产线的同步控制是指上下牵引必须维持电缆速度相等，否则绝缘线芯将被拉断、 或 擦管 。 挤塑机出胶量 又必须与线速度保持同步， 否则电缆线芯外径将很不均匀。 15、 塑料挤出理论的研究是根据塑料在挤塑机中的明显可分的三个阶段进行的。 其中熔体输 送理论又称流体动力学理论， 它是研究 螺杆均化段 如何保证塑料完全塑化， 并使之定压、 定温和 定量 挤出，以获得稳定的产量和高品质量制品的理论。 16、我国交联电缆的冲击试验电压要求，8.7/10kV的冲击电压为 75 kV，26/35kV的冲击 电压为 200 kV。 17、交联聚乙烯绝缘电缆从发明至今已有半个世纪了， 1952 年，查尔司(Charlesby)在一次 核反应堆试验中利用辐射能将聚乙烯交联成交联聚乙烯，从而发明了交联聚乙烯绝缘。 18、焦粒俗称“老胶”，在筛网和分料器中最容易造成，机身温度过高也会引起“老胶”排除方 法可以通过 调整温度 或 清理滤网和机头 。 19、产生局部放电主要是 绝缘 中存在缺陷，例如： 绝缘 中有气孔、杂质、焦粒子 等，或内外屏蔽擦伤都会造成局部放电。 20、过氧化物交联聚乙烯中的聚乙烯基料，通常采用熔体指数为 2.0 左右的低密度聚乙烯。 二、选择题二、选择题 1、铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套的型号是（ A ） 。 （A）YJV； （B）YJV22； （C）YJV32； （D）YJV42 2、YJV22 型产品的线芯长期允许工作温度应不超过（ C ） 。 （A）45； （B）60； （C）90； （D）105 3、在摄氏 20，截面为 1 平方毫米，长度为 1 米的导线的电阻叫做电阻率，标准软铜 20 时的电阻率是 mm2/m 。 （ C ） （A） 0.028264 （B） 0.01777 （C） 0.017241 （D） 0.0287 4、根据配模原则，模套内锥体的圆锥角应（ B ）模芯外锥体的圆锥角。 （A）等于； （B）大于； （C）小于； （D）可大可小 5、螺杆的加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比称为： （ B ） （A） 长径比 （B） 压缩比 （C） 拉伸比 （D） 容积比 6、绝缘材料在着火燃烧时，离开火焰不再燃烧的性能称为（ B ） 。 （A）耐火性； （B）不延燃性； （C）阻燃性； （D）化学稳定性 7、铝的比重是_kg/m3。 （ A ） （A）2.7； （B）3.3； （C）3.7； （D）8.89 8、电缆的击穿电压应与（ D ） （A）护层厚度； （B）线芯截面； （C）导电线芯直径； （D）绝缘厚度 9、目前在干式交联中大多采用 N2 作保护媒质，生产 35kV 交联电缆时，N2 压力一般要求。 （ B ） （A） 0.8Mpa； （B） 1.0Mpa； （C）1.2Mpa ； （D） 1.4Mpa 10、交联聚乙烯绝缘材料的相对介电系数 r，一般不大于 （ C ） （A）1.8； （B）2.0； （C）2.3； （D）3.5 11、绝缘材料的绝缘电阻系数随着温度的升高而 （ D ） 。 （A）上升； （B）不变； （C）略有上升； （D）迅速下降 12、绝缘材料在一定温度和时间下，能抵抗一定浓度臭氧作用的能力，称为（ B ） 。 （A）耐热氧化性； （B）耐臭氧性； （C）耐腐蚀性； （D）耐化学性 13、机头按工艺可分为 1+1、1+2、2+2、3 层共挤出四种类型，我公司 35kV 交联生产线采 用机头的类型是 （ D ） （A）1+1； （B）1+2； （C）2+2； （D）3 层共挤 14、120 平方紧压铜导体直径是 （ C ） （A）11.0mm； （B）11.6mm； （C）13.0mm； （D）14.6mm 15、导热性好，仅次于银和金而居第三位，导热系数为银的（ C ） （A）65%； （B）70%； （C）73%； （D）78% 16、 交联生产线的布置方式有卧式、 倾斜式悬链式和立式 4 种， 目前生产超高压电缆采用 （D） （A）卧式； （B）倾斜式； （C）悬链式； （D）立式 17、一段铜线，放在 20的室内其电阻比放在 16的车间要（ A ） （A） 高； （B） 低 ； （C） 相等； （D） 无法判断 18、绝缘材料的绝缘电阻系数随着温度的升高而 （ D ） 。 （A）上升； （B）不变； （C）略有上升； （D）迅速下降 19、安全用电的原则为（ A ）。 （A）不接触低压带电体，不靠近高压带电体； （B）不用电； （C）合理选用电气设备； （D）合理使用电气设备 20、公司现有加速器型号为 AB3.0-30，从型号可以看出设备的最大功率为 （ C ） （A）30kW； （B）60kW； （C）90kW； （D）120kW 21、采用共聚法工艺制得的硅烷交联聚乙烯料贮存时间一般可超过 （ D ） （A）3 个月； （B）6 个月； （C）9 个月； （D）12 个月 22、硅烷交联挤出时，若是机身压缩段温度过低，很产生 （ C ） （A）剪切过度； （B）交联不足； （C）剪切过度和交联不足够； （D）熔体破裂 23、硅烷交联挤出时，使用的单螺纹螺杆为达到最佳挤出效果，螺杆的压缩比为（ B ） （A）小于 2.0； （B）3.04.0； （C）4.05.0； （D）大于 5.0 24、按 GB/T 12706-2008 规定，绝缘最薄点的厚度不得小于规定值的（ A ）mm。 （A）90%0.1； （B）90%0.2； （C）85%0.1； （D）80%0.2 25、根据配模原则，模套内锥体的圆锥角应（ B ）模芯外锥体的圆锥角。 （A）等于； （B）大于； （C）小于； （D）可大可小 26、挤塑机的机头属于挤塑机的 （ A ） （A）挤压系统； （B）传动系统； （C）加热冷却系统； （D）成型系统 27、生产 35kV 交联电缆，应该采用 （ B ） （A）辐照交联； （B）过氧化物交联； （C）硅烷交联； （D）以上三种均可 28、中压交联电缆的例行试验不包括 （ A ） （A）冲击电压试验； （B）导体直流电阻试验； （C）局部放电试验； （D）工频耐压试验 29、若是采用全干式工艺，即在气体中交联和气体中冷却，则应选择 （ C ） （A）卧式； （B）倾斜式； （C）悬链式； （D）半悬链式 30、挤塑机模具中，用平嘴模芯和任何一种模套配合，组成（ A ）模具，用长嘴模芯和任 何一种模套配合组成( B )模具。 （A）挤压式； （B）挤管式； （C）半挤压式； （D）半挤管式 三、判断题三、判断题 1、铜的导电性好，在所有材料导电性能居第一。 （ ） 2、为了防止交联聚乙烯在加工和使用过程中的氧化老化，必须加入抗氧剂。 （ ） 3、辐照交联工艺只能对聚乙烯材料进行辐照加工。 （ ） 4、局部放电检测是一种破坏性试验。 （ ） 5、交联就是将聚乙烯的线性分子结构通过化学交联或高能射线的辐照交联，转变成立体网 状分子结构。 （ ） 6、硅烷交联电缆料在挤塑机挤出时，螺杆转速太慢会增长物料在机筒内的停留时间，导致 物料过早交联。 （ ） 7、辐照交联同样适用于 35kV 及以下的中压电缆。 （ ） 8、一般聚乙烯电缆长期工作温度可达到 90。 （ ） 9、绝缘层中产生气孔的主要原因是料有杂质。 （ ） 10、硅烷交联挤出时，螺杆不应加热或冷却，螺杆温度较低将使靠近螺杆的物料粘度增大， 从而剪切力也增大，熔体温度增高。（ ） 11、化学交联一般可分为过氧化物交联和硅烷接枝交联两种。 （ ） 12、辐照交联的交联度比化学交联的交联度高。 （ ） 13、影响过氧化物交联的因素有材料的活性，交联温度和时间等。 （ ） 14、电解铜中含氧量在 0.001%以下称为“无氧铜”。 （ ） 15、过氧化物交联法是通过加入交联剂而引发交联的方法。 （ ） 16、辐照交联的交联度比化学交联的交联度低一些。 （ ） 17、 高能辐射的作用是高能射线将能量传递给被照射物质后， 产生了大量的反应活性很强的 过度态粒子，主要有离子、激发分子、自由基、离子基等等。 （ ） 18、螺杆转速与挤塑机的生产能力成正比关系，出胶量基本取决于螺杆转速、机头和螺杆的 几何尺寸。 （ ） 19、螺杆直径与生产能力有很大影响，出胶量与螺杆直径 D 的平方成反比关系。 （ ） 20、挤出过程中温度不是孤立的，在流动率不变，螺杆转速不变时，增加挤出温度会使聚合 物的挤出压力增加。 （ ） 四、问答题四、问答题 1、辐照交联的主要优点有哪些？ （1）生产速度快，占用空间小； （2）可加工材料种类多，如 PE、PVC、EPDM、CPE、PP、几乎所有聚合物，产品品种多； （3）产品有更好的耐热、耐磨和较高的电气性能，可阻燃； （4）电耗低。 2、交联电力电缆的品种有哪些？ （1）1kV 交联绝缘电缆； （2）过氧化物交联电缆； （3）架空绝缘电缆； （4）阻燃、耐火和阻水等电缆品种。 3、化学交联挤塑机机头的作用有哪些？ （1）使塑料由螺旋运动变为直线运动。 （2）产生必要的成型压力，保证制品密实。 （3）使塑料进一步塑化均匀。 （4）成型。 4、过氧化物交联电缆的绝缘工艺基本要求有哪些？ （1）无微孔绝缘、水含量最低； （2）光滑的层间界面 ； （3）电缆绝缘同心度； （4）电缆绝缘的控制； （5）减少绝缘内的机械应力 ； （6）除去绝缘中的气体。 5、简述硅烷交联的优点。 （1）硅烷交联是在温水中进行的,故又称为温水交联。这种方法设备简单，价格便宜，工艺 灵活，可以着色，改变规格时不需浪费大量电缆，所以是生产中、低压电缆的比较合适的方 式。 （2）硅烷交联工艺简单、设备投资少、易上马、见效快。只要有一台普通的挤塑机及供交 联用的热水池或高温高湿房即可进行生产。 挤塑机可以与挤聚氯乙烯塑料的挤塑机通用， 一 般的电缆厂都有条件上马。 6、化学交联机组的基本组成有哪些？ 交联机组是一个复杂的生产系统。 它包括： 挤出、 交联和冷却系统； 牵引机和收放线装置； 辅助系统和控制系统等。 7、高压交联挤塑机的模芯模套孔径选择要求注意哪些？ 模芯孔径尺寸要稍大于导体的外径，如果太小，在挤出过程中容易使导体表面划伤或拉 断。如果模芯孔径选择太大，挤出过程中容易产生偏芯，严重时会产生倒料现象。一般模芯 孔径比导体外径大 0.30.7mm。对于超大截面的导体，也可适当放大一些。 模套孔径选取要大于标称挤出外径，实际的模套孔径可以按照挤包层的厚度进行选择。 8、简述过氧化物交联高压电缆绝缘挤出的质量缺陷及排除。 本题答出主要大点，阐述基本正确即刻满分。 （1） 、塑化不好 通常有两种情况，第一种是所有塑料都没有塑化好，绝缘表面暗淡无光，并且有很多小粒子。 第二种情况是局部没有塑化好， 绝缘表面有凸起的硬块， 前者处理较为简单， 只要适当提高机身温度， 第二种情况有两种可能性，一是机身温度或剪切力不够而造成的局部塑化不好；二是机颈温度太低或 机头温度不够，在机颈管壁或机头内有局部冷胶面而引起的。解决的办法是，首先要确定是哪个部位 引起的，然后适当提高温度。 （2） 、焦粒 俗称“老胶”， 在筛网和分料器中最容易造成， 机身温度过高也会引起“老胶”。 “老胶”和“生 胶”容易引起混淆，因此要加以区分。排除方法可以通过调整温度或清理滤网和机头 （3） 、电缆表面有“桔皮状” 这种情况常常是由于交联管温度太高引起的。一般外屏蔽最高分解温度为 275，电缆表面温 度超过其分解温度，电缆表面就会引起“桔皮状”。排除方法可以降低交联管温度和调整线速度。 （4） 、电缆表面有“波浪纹” 主要有绞线外径不均匀；模芯太小；下密封太紧；水位不稳定等因素造成的。排除方法：1、适 当放大模芯尺寸；2、下密封不宜太紧，密封口应有少量的水流出为宜；3、严格控制水位，水位波动 范围不应超出工艺规定要求。 （5） 、绝缘偏芯 造成绝缘偏芯除了机头本身原因如模具没有装好、较偏螺丝松动等原因以外，还有模芯太大，绞 线不易定位；机头温度不均匀，造成出胶量不一致、机头与悬链线中心位置有偏差，即不在一条中心 线上等等。另外悬链式交联机组在生产较高电压等级时，例如 35kV 交联电缆，由于其绝缘厚度厚， 在绝缘线芯进入交联管，因绝缘的受热而变软和绝缘的自重而产生下垂变形，在校偏芯时应考虑这些 因素，另外提高第一加热段的温度，使绝缘外层尽早交联，以防止绝缘偏心。 （6） 、局部放电 产生局部放电主要是绝缘中存在缺陷，例如：绝缘中有气孔、杂质、焦粒子等，或内外 屏蔽擦伤都会造成局部放电。在生产过程中要防止绝缘和屏蔽料受潮，避免气孔产生；定期 清理螺杆和机头，加料房要保持清洁，不让杂质混入绝缘中，要防止内外屏蔽擦伤。 五、计算题五、计算题 1、已知一模套的定径长度 L 为 15mm，模套直径 d 为 18.8mm，则该模套的承线比 N（定径 比）为多少？ 解：根据 N=L/d 知 L=15mm；d=18.8mm 代入上式得：N=15/18.8=0.8 答：该模套的承线比 N 为 0.8。 2、有一根 35mm2的电缆导体，导体直径为 7.0mm，挤包硅烷交联聚乙烯厚度为 0.9mm，设 硅烷交联聚乙烯密度为 0.92g/cm3，求 1km 的绝缘线总需多少千克硅烷交联聚乙烯。 解：根据 W绝=（Do+） 知 Do=7.0mm =0.9mm =0.92g/cm3 代入上式得：W绝=（7.0+0.9）0.90.92=20.54kg 答：挤制 1km 长度的绝缘线芯需硅烷交联聚乙烯 20.54kg。 3、有一根 50mm2的电缆导体，导体直径为 8.3mm，生产 8.7/10kV 电压等级绝缘，其导体 屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽三层共挤，挤出厚度分别为 0.7mm、4.5mm、0.7mm，设内、外屏蔽 材料密度为 1.1 g/cm3，交联聚乙烯密度为 0.92g/cm3，求 1km 的绝缘线分别需多少千克的内 屏蔽材料、交联聚乙烯、外屏蔽材料。 解：先求出结构尺寸 D导体=8.3mm；D内屏=8.3+0.7*2=9.7mm；D绝缘= D内屏+4.5*2=18.7mm 根据 W绝=（D+） 知 导体屏蔽=0.7mm ； 绝缘=4.5mm ； 绝缘屏蔽=0.7mm； 屏蔽=1.1g/c