1. 國(guó)內(nèi)聚丙烯絕緣電力電纜及材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范概述
摘要:聚丙烯絕緣電力電纜因其優(yōu)異的電氣性能、環(huán)境友好及可回收等性能得到國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。隨著聚丙烯電纜的推廣應(yīng)用,目前已形成部分關(guān)于聚丙烯電纜及其材料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。文中針對(duì)國(guó)內(nèi)行業(yè)已發(fā)布的多項(xiàng)熱塑性聚丙烯電纜及聚丙烯電纜材料相關(guān)的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),對(duì)比分析了各標(biāo)準(zhǔn)文件的試驗(yàn)項(xiàng)目、條件和要求,深入討論了當(dāng)前業(yè)內(nèi)對(duì)聚丙烯電纜工程應(yīng)用的疑慮,并提出了聚丙烯電纜標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的研究方向,為未來(lái)聚丙烯電纜更科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供參考指引。引用格式:
黃上師, 張熙宇, 童成, 等. 國(guó)內(nèi)聚丙烯絕緣電力電纜及材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范概述[J]. 電線電纜, 2025, 68(2): 1-11.
HUANG S S, ZHANG X Y, TONG C, et al. Overview of standards and specifications for polypropylene insulation power cables and its materials in China[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 1-11.
作者:朱寶軍 張熙宇 施云峰 童成 黃上師 何金良摘要:近年來(lái),聚丙烯絕緣電力電纜因其優(yōu)異的高溫電氣性能和環(huán)境友好屬性得到了大力發(fā)展和推廣應(yīng)用。然而,目前業(yè)界對(duì)聚丙烯電纜熱收縮、低溫收縮、老化機(jī)械特性的認(rèn)識(shí)尚不全面,尤其是對(duì)成纜后聚丙烯電纜本體機(jī)械特性的研究較少。為滿足電纜敷設(shè)和運(yùn)行維護(hù)的需要,文中開展了110kV接枝聚丙烯絕緣電力電纜的熱收縮、低溫收縮及本體絕緣空氣熱氧老化試驗(yàn),并進(jìn)行橫向和縱向的對(duì)比分析。結(jié)果表明,接枝聚丙烯電纜絕緣在運(yùn)行溫度下的熱收縮率比交聯(lián)聚乙烯電纜低;經(jīng)過(guò)?40℃低溫試驗(yàn)48h后,接枝聚丙烯電纜絕緣外周長(zhǎng)收縮率僅0.46%至0.68%,無(wú)導(dǎo)體聚丙烯電纜縱向長(zhǎng)度的收縮率約0.60%,而有導(dǎo)體的僅為0.20%左右;在150℃下空氣熱老化360h后,接枝聚丙烯電纜的機(jī)械特性仍滿足抗張強(qiáng)度變化率和斷裂伸長(zhǎng)率變化率不超過(guò)±25%的要求。文中工作對(duì)接枝聚丙烯絕緣電力電纜的機(jī)械特性進(jìn)行了初步探索,為后續(xù)接枝聚丙烯電纜的工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行準(zhǔn)則制定提供了依據(jù)。引用格式:
朱寶軍, 張熙宇, 施云峰, 等. 110kV接枝聚丙烯絕緣電力電纜本體機(jī)械特性[J]. 電線電纜, 2025, 68(2): 12-17.
ZHU B J, ZHANG X Y, SHI Y F, et al. Mechanical characteristics of 110kV grafted polypropylene insulation power cable body[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 12-17.
作者:祝軍 周兵兵 李斌 周云峰 韓嘯 時(shí)佰萬(wàn)摘要:為研究熱塑性聚丙烯(polypropylene,PP)絕緣中壓電力電纜絕緣的熱穩(wěn)定性,分別對(duì)PP絕緣與交聯(lián)聚乙烯(cross-linked polyethyline,XLPE)絕緣中壓電力電纜開展溫度為250℃、短路時(shí)間為1~7s的短路試驗(yàn),測(cè)試并分析短路試驗(yàn)前后PP絕緣與XLPE絕緣的結(jié)構(gòu)尺寸、機(jī)械物理性能和電氣性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,在短路電流試驗(yàn)前后,PP絕緣與XLPE絕緣的結(jié)構(gòu)尺寸、機(jī)械物理性能和電氣性能均無(wú)明顯變化,即PP絕緣中壓電力電纜具備與XLPE絕緣中壓電力電纜同樣的短路能力。研究結(jié)果為PP絕緣電纜在輸配電領(lǐng)域的應(yīng)用及推廣提供了數(shù)據(jù)支撐,同時(shí)也可為生產(chǎn)制造企業(yè)開發(fā)PP絕緣中壓電力電纜提供研究方向。引用格式:
祝軍, 周兵兵, 李斌, 等. 熱塑性聚丙烯絕緣中壓電力電纜絕緣的熱穩(wěn)定性[J]. 電線電纜, 2025, 68(2): 18-23.
ZHU J, ZHOU B B, LI B, et al. Insulation thermal stability of thermoplastic polypropylene insulated medium voltage power cables[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 18-23.
摘要:聚丙烯絕緣材料具有優(yōu)良的電氣性能及可循環(huán)再利用等特點(diǎn),被認(rèn)定為下一代電纜絕緣材料。為了進(jìn)一步提升聚丙烯電纜的性能并延長(zhǎng)使用壽命,文中分析了聚丙烯電纜相較于現(xiàn)行交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣厚度減薄的可行性。針對(duì)聚丙烯電纜,在其運(yùn)行溫度下開展壽命指數(shù)試驗(yàn)和逐級(jí)擊穿試驗(yàn),確定聚丙烯絕緣材料在不同電壓試驗(yàn)下的耐受電場(chǎng)強(qiáng)度,進(jìn)而對(duì)中壓聚丙烯電纜絕緣厚度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。將26/35kV、8.7/10kV PP電纜絕緣厚度分別減薄至8.5mm和3.5mm,并對(duì)絕緣厚度優(yōu)化后的聚丙烯電纜進(jìn)行型式試驗(yàn);試驗(yàn)結(jié)果表明,絕緣厚度優(yōu)化后的聚丙烯電纜可靠性滿足要求,同時(shí)絕緣厚度的減薄可進(jìn)一步提高聚丙烯電纜的載流量。引用格式:
公維來(lái), 楊建華, 周雁. 26/35kV及以下電壓等級(jí)聚丙烯電纜絕緣厚度優(yōu)化[J]. 電線電纜, 2025, 68(2): 24-30.
GONG W L, YANG J H, ZHOU Y. Optimization of insulation thickness for polypropylene cables of 26/35kV and lower voltage grades[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 24-30.
摘要:針對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣材料存在的問(wèn)題,文中研究中低壓電力電纜用聚丙烯絕緣材料的性能及其加工工藝。通過(guò)材料改性、工藝優(yōu)化、理論性能研究等方式,得到1kV、10kV電壓等級(jí)聚丙烯絕緣電纜,且成功掛網(wǎng)運(yùn)行。研究認(rèn)為,聚丙烯絕緣電纜性能優(yōu)異且可回收再利用,代表了電力電纜未來(lái)的發(fā)展方向。引用格式:
樊守瑞, 周城, 楊剛. 中低壓聚丙烯絕緣電纜開發(fā)及應(yīng)用[J]. 電線電纜, 2025, 68(2): 31-36.
FAN S R, ZHOU C, YANG G. Development and application of medium and low voltage polypropylene insulated cables[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 31-36.
摘要:為研究節(jié)能環(huán)保型中低壓非交聯(lián)電纜絕緣材料,采用熔融共混的方式制備了不同配比的聚丙烯(PP)和雙峰聚乙烯(BPE)復(fù)合體系,觀察微觀結(jié)構(gòu),測(cè)定其力學(xué)性能和介電性能,研究PP和BPE的最佳配比。通過(guò)帶熱臺(tái)的偏光顯微鏡觀察單一PP和30%PP/70%BPE (質(zhì)量分?jǐn)?shù))復(fù)合體系的等溫結(jié)晶,可以看到140℃時(shí)PP球晶的生長(zhǎng),以及30%PP/70%BPE復(fù)合體系下致密的結(jié)晶結(jié)構(gòu),說(shuō)明混料均勻性良好。通過(guò)測(cè)定不同配比PP/BPE復(fù)合體系的力學(xué)沖擊性能,發(fā)現(xiàn)脆韌轉(zhuǎn)變點(diǎn)出現(xiàn)在30%PP/70%BPE的試樣中。力學(xué)拉伸試驗(yàn)表明,在10mm·min-1的拉伸速率下,彈性模量、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和斷裂能均隨PP質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增加。介電性能測(cè)試表明,30%PP/70%BPE復(fù)合體系的體積電阻率在1014數(shù)量級(jí),相對(duì)介電常數(shù)在2.0~2.3之間,介質(zhì)損耗因數(shù)在10-4數(shù)量級(jí),復(fù)合體系的介質(zhì)損耗因數(shù)相較于單一PP和單一BPE略有增加,其整體電氣性能符合中低壓電纜絕緣材料的要求。引用格式:
操衛(wèi)康, 徐欣. 不同配比聚丙烯和雙峰聚乙烯復(fù)合體系的力學(xué)性能和介電性能[J]. 電線電纜, 2024, 67(4): 7-13.
CAO W K, XU X. Mechanical and dielectric properties with different mass ratio of PP and BPE[J]. Wire & Cable, 2024, 67(4): 7-13.
摘要:為滿足線纜行業(yè)綠色環(huán)保發(fā)展需要,推動(dòng)聚丙烯絕緣的應(yīng)用進(jìn)程,通過(guò)對(duì)聚丙烯改性、生產(chǎn)設(shè)備改進(jìn)、加工工藝調(diào)整,完成了110kV聚丙烯絕緣電力電纜的生產(chǎn),并對(duì)電纜和相關(guān)附件進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,110kV聚丙烯絕緣電力電纜的結(jié)構(gòu)尺寸、機(jī)械性能、電氣性能均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí),110kV聚丙烯絕緣電纜與現(xiàn)有交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜附件組成的電力電纜系統(tǒng)通過(guò)了型式試驗(yàn),結(jié)果進(jìn)一步表明了110kV聚丙烯絕緣電纜的可行性。引用格式:
陶瑞祥, 沈佳龍, 王鵬. 環(huán)保型110kV聚丙烯絕緣電力電纜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)[J]. 電線電纜, 2025, 68(2): 37-42.
TAO R X, SHEN J L, WANG P. Design and test of environmental protection 110kV polypropylene insulated power cable system[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 37-42.
作者:劉雄軍 韓嘯 奚謙逸 張廣威 高俊國(guó)摘要:環(huán)保型熱塑性聚丙烯作為新興的中壓電力電纜絕緣材料,其老化壽命的測(cè)定工作亟待開展。針對(duì)兩種中壓交流電纜用聚丙烯絕緣材料,研究在高熱應(yīng)力條件下聚丙烯氧化誘導(dǎo)期的變化特性,利用線性擬合計(jì)算阿倫尼烏斯(Arrhenius)方程中的參數(shù),推導(dǎo)聚丙烯壽命-溫度曲線;通過(guò)恒定電壓、逐步升壓、逐級(jí)升壓試驗(yàn),研究聚丙烯的電老化特性,利用線性回歸參數(shù)求解法、最小二乘估計(jì)法求取反冪定律(IPM模型)中的電老化壽命指數(shù)及壽命模型。結(jié)果表明:①兩種聚丙烯絕緣材料的電老化壽命指數(shù)(n)范圍分別為12.65~16.68和12.84~14.68,且在溫度為90℃以下、電場(chǎng)強(qiáng)度為19kV·mm-1及其以下的工作環(huán)境中均可有效運(yùn)行40a以上;②通過(guò)逐級(jí)升壓累加法和最小二乘估計(jì)法求解的聚丙烯壽命模型較為精確;③聚丙烯絕緣材料的電老化壽命與材料結(jié)晶特性存在一定關(guān)聯(lián)性,后續(xù)需要加強(qiáng)關(guān)注并做深入研究。該研究可為新型聚丙烯中壓電力電纜的推廣應(yīng)用提供參考和理論支撐。引用格式:
劉雄軍, 韓嘯, 奚謙逸, 等. 新型環(huán)保聚丙烯絕緣材料老化壽命的研究及測(cè)定[J]. 電線電纜, 2024, 67(4): 1-6.
LIU X J, HAN X, XI Q Y, et al. Research and determination of aging life for new environmentally friendly polypropylene insulation materials[J]. Wire & Cable, 2024, 67(4): 1-6.
摘要:為研究不同類型彈性體對(duì)聚丙烯的增韌改性效果,采用熔融共混法制備聚丙烯/彈性體共混材料,并利用差示掃描量熱儀、掃描電子顯微鏡、介電溫譜測(cè)試系統(tǒng)、低溫沖擊試驗(yàn)箱等設(shè)備,探究聚丙烯/彈性體共混材料的熔融結(jié)晶行為、微觀結(jié)構(gòu)、介電性能、耐低溫沖擊性能和彎曲性能。結(jié)果表明,5種彈性體均以分散粒子形式存在于聚丙烯基體中,能夠有效增強(qiáng)聚丙烯韌性,提高其耐低溫沖擊性能,符合溫度為-25℃時(shí)的抗沖擊要求;結(jié)合彎曲模量的改善,YH-06對(duì)聚丙烯的增韌效果最佳,其次是C3080、2032PM和CA 10A,CA 60A相對(duì)較差;彈性體的存在可抑制聚丙烯材料結(jié)晶,表現(xiàn)為聚丙烯熔融焓和結(jié)晶度降低;共混材料的沖擊應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象表明,YH-06對(duì)聚丙烯的增韌效果最佳,其次是C3080和2032PM,CA 10A和CA 60A相對(duì)較差;介電性能測(cè)試結(jié)果顯示,C3080和2032PM會(huì)降低聚丙烯材料的電性能,溫度為90℃時(shí)的介電損耗角正切值增長(zhǎng)速率較大,導(dǎo)致聚丙烯共混材料不符合介電性能要求。綜合考慮,可選擇YH-06、CA 10A和CA 60A對(duì)聚丙烯材料進(jìn)行改性,以提升聚丙烯電纜的電性能和力學(xué)性能。引用格式:
袁麗娟, 劉雄軍, 韓嘯, 等. 不同彈性體改性聚丙烯效果研究[J]. 電線電纜, 2024, 67(4): 14-19.
YUAN L J, LIU X J, HAN X, et al. Research on effect of modified polypropylene with different elastomers[J]. Wire & Cable, 2024, 67(4): 14-19.
摘要:基于對(duì)新型聚丙烯(PP)材料的研究,結(jié)合電纜運(yùn)行環(huán)境,通過(guò)計(jì)算PP絕緣設(shè)計(jì)、絕緣利用系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù),研制了適用于8.7/15kV和26/35kV電力系統(tǒng)的中壓PP絕緣電力電纜,并進(jìn)行物理機(jī)械性能、電氣性能和無(wú)鹵低煙阻燃性能等試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,以PP樹脂和增韌彈性體為主的絕緣料和屏蔽料,能夠滿足26/35kV及以下電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求,相較于傳統(tǒng)交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜,長(zhǎng)期工作溫度可提升至105℃;電纜正常運(yùn)行時(shí),載流量在直埋土壤中可提升約9.0%,在空氣中可提升約13.5%。引用格式:
高振軍, 李金堂. 105℃中壓聚丙烯絕緣電力電纜的研制[J]. 電線電纜, 2024, 67(4): 20-24.
GAO Z J, LI J T. Development of 105℃ medium voltage polypropylene insulated power cables[J]. Wire & Cable, 2024, 67(4): 20-24.
摘要:聚丙烯(PP)絕緣材料的熔點(diǎn)為160℃左右,高于交聯(lián)聚乙烯(XLPE)熔點(diǎn),電纜運(yùn)行溫度由90℃提高至105℃時(shí),電纜載流量可提高10%以上,從而提高電纜的傳輸容量。本工作針對(duì)中壓PP絕緣電纜進(jìn)行溫度特性技術(shù)研究,在型式試驗(yàn)中導(dǎo)體溫度為110~115℃,順利通過(guò)型式試驗(yàn)的電氣試驗(yàn);為驗(yàn)證熱塑性PP絕緣電纜短路時(shí)產(chǎn)生的高溫對(duì)絕緣的破壞程度,對(duì)PP絕緣電纜的進(jìn)行熱穩(wěn)定試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)導(dǎo)體熱穩(wěn)定試驗(yàn)、金屬屏蔽熱穩(wěn)定試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定試驗(yàn)后,PP纜芯無(wú)可見(jiàn)損壞。引用格式:
夏云海, 馮詠生, 侯虹劍, 等. 35kV聚丙烯絕緣電纜的溫度特性研究[J]. 電線電纜, 2023, 66(4): 42-45.
XIA Y H, FENG Y S, HOU H J, et al. Temperature characteristics of 35kV modified polypropylene insulated cable[J]. Wire & Cable, 2023, 66(4): 42-45.
摘要:介紹了一種具有低成本、高性能的環(huán)保型聚丙烯絕緣電力電纜。重點(diǎn)介紹了聚丙烯材料的研究現(xiàn)狀以及聚丙烯電纜的關(guān)鍵制造工藝,并對(duì)產(chǎn)品的相關(guān)重點(diǎn)性能進(jìn)行了驗(yàn)證,可為環(huán)保型聚丙烯絕緣電力電纜的設(shè)計(jì)制造及應(yīng)用提供參考。引用格式:
胡少中, 盧杰, 劉志輝, 等. 環(huán)保型聚丙烯絕緣電力電纜國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用探討[J]. 電線電纜, 2023, 66(3): 30-32.
HU S Z, LU J, LIU Z H, et al. Exploration on localization application of environmentally friendly polypropylene insulated power cable[J]. Wire & Cable, 2023, 66(3): 30-32.