脱气热处理对110 kV交流XLPE电缆绝缘力学性能和介电性能的影响

金海云，曾飏，马佳炜，高乃奎，王宜立，余欣

西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室广东电网有限责任公司电力科学研究院

摘 要：脱气热处理工艺广泛应用于交联聚乙烯(XLPE)电缆的生产过程中,并对其性能有重要的影响。通过对数根完整切断的110 kV交流XLPE电缆分别进行不同温度和不同时间的脱气热处理,之后对其切片进行红外光谱分析、力学性能测试和介电性能测试,研究脱气热处理对XLPE性能的影响。结果表明:110 kV XLPE电缆绝缘层中的交联副产物主要是苯乙酮和枯基醇,交联副产物挥发速率随着脱气温度的升高而增大。结合交联副产物的挥发速率、生产成本和高温对电缆线芯的危害等因素考虑,110 kV XLPE电缆合理的脱气温度为70℃。交联副产物的含量随脱气时间的增加而减小,168 h后减小趋势减缓,至336 h时不再显著变化,因此XLPE电缆合理的脱气时间应控制在168～336 h。脱气时间对XLPE断裂伸长率的影响仅限于脱气处理初期,断裂伸长率随脱气时间的增加而增大,之后不再显著变化,将脱气时间控制在168～336 h能有效改善各层绝缘的力学性能。XLPE的介电常数和介质损耗均随脱气时间的增加而减小,但是当脱气时间超过168 h后,各层试样的介电性能变化不明显。

关键词：脱气热处理;交联副产物;XLPE;力学性能;介电性能;