110kv交联电缆脱气过程中副产物含量的测定

110kv交联电缆脱气过程中副产物含量的测定

0发展环保的联缆系统，提高副产物扩散效率良好的绝缘性、介电性和化学稳定性。这是目前最常用的高压电缆绝缘材料。目前多数国内企业使用常规进口高压绝缘料生产110kV交联电缆，其脱气温度为70℃，脱气时间为7d。一盘交联缆芯的长度约为600m，副产物沿缆芯纵向迁移并从缆芯末端释放的难度大于径向扩散，副产物纵向与径向扩散速度比例约为70%和30%。在确保交联缆芯质量的情况下，为提升脱气效率，国际上先进的做法是采用导体充氮气来加快副产物纵向扩散，以缩短脱气时间。为测试导体充氮气的实际脱气效果，本文以常用的中间规格110kV1000mm1实验1.1试样的采集和标注110kV交联电缆，规格1000mm具体取样步骤如下:(1)将缆芯盘移出脱气房后，立即截取0.5m缆芯;(2)在截取的0.5m缆芯下头，取30cm缆芯，将聚乙烯碎屑和铜屑清除干净后，用四氟贴片贴在导体两端，然后放入采样袋，将袋口用热封机密封;(3)使用手动泵将采样袋抽真空处理后，关闭袋上的气阀;(4)重复(2)和(3)，完成另一段样品的采集，且上述操作要在地上铺气泡膜，防止样袋破损;(5)使用气泡膜包装，扎带固定，确保样袋不破损;(6)完成取样，对试样进行标注。试验样品标样:不充氮气脱气7d，试样为A;导体充氮气脱气6d，试样为B;导体充氮气脱气5d，试样为C。1.2缆芯导电屏蔽缆芯切片气相色谱法(如图2)，首先将一段100mm的缆芯导体去除，逐层切片(厚度1mm)至缆芯中段后，从缆芯导体屏蔽开始，依次在内层绝缘、中层绝缘、外层绝缘剪取约5mm宽的样片0.5～1g，密封于气相色谱试样瓶中。完成制样后将密封有缆芯切片的样品瓶置于气相色谱仪中，在150℃下进行副产物测试2结果与讨论通过对A、B、C三个试样的甲烷、苯乙酮、醇类等副产物含量、物力性能指标进行图表对比分析，得出以下结论。2.1a、b、双酰胺类化合物甲烷、苯乙酮、醇类的副产物含量图3为A、B副产物(甲烷、苯乙酮、醇类)含量对比。从图3可知，B的副产物(不论是甲烷、苯乙酮、醇类，还是三者的总量)均比A的副产物含量低，甲烷气体含量低24%(见图3a)，副产物含量总量低5%(见图3d)。2.2平均副产物含量图4为A与B绝缘内层副产物含量对比。从图4可知，导体充氮气后，由于氮气气流的作用，绝缘内层副产物含量明显降低。如脱气6d时，与导体不充氮气相比，B的甲烷含量降低了37%，副产物总量降低了10%。可见导体充氮气，加快了沿缆芯纵向的甲烷迁移速度，提升了脱气效率。导体充氮气后绝缘内层副产物含量的降低，是B比A的副产物含量低的主要原因。2.3a与b的副产物总含量对比为进一步验证导体充氮气对交联缆芯副产物含量的影响，对A、B、C的甲烷气体和副产物含量进行了对比，如图5和图6所示。C的甲烷含量为38ppm，虽然远低于目前行业上控制脱气时间的50ppm，但比A的甲烷含量高15%，但C的副产物总含量比A低2%;B的甲烷含量为25ppm，远远低于目前行业上控制脱气时间的50ppm，同时比A的甲烷含量低24%，而且B的副产物总含量比A低5%。2.4种试样物理性能对比根据导体充氮气与不充氮气脱气副产物含量变化情况，对绝缘层的物理性能指标进行进一步检测，以确保绝缘层内应力消除。对A、B、C的绝缘层进行了热延伸、热收缩、老化试验检测，表1为三个试样物理性能数据的对比。从表1可知:A、B、C物理性能指标都合格;A与B的物理性能数值比较接近，优于国标要求;C的物理性能数值与A、B相比，存在一定差距，但仍高于国标，可满足产品质量要求。为进一步测试A、B、C的脱气效果，进行了交联缆芯的硅油试验。三者的硅油试验均无气泡可见。从硅油试验可以得出，A、B、C的脱气效果相当，硅油试验结果均符合国标要求。3节约了纵向脱气成本导体充氮气不仅可以缩短脱气时间，还可以节约生产成本。每间脱气室每小时的用电量约为32度，每间脱气室的电费约为460元。一间脱气室里放两盘充