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國(guó)外交聯(lián)聚乙烯電纜的發(fā)展
交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜從發(fā)明至今已有半個(gè)世紀(jì)了,1952年,查爾司(Charlesby)在一次核反應(yīng)堆試驗(yàn)中利用輻射能將聚乙烯交聯(lián)成交聯(lián)聚乙烯,從而發(fā)明了交聯(lián)聚乙烯絕緣。1957年美國(guó)GE公司在上述原理基礎(chǔ)上,采用過(guò)氧化物(DCP)作為化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)劑,首先在電纜工業(yè)中制造了交聯(lián)電纜,在1960~1965年間就研制生產(chǎn)了5kV~35kV等級(jí)交聯(lián)電纜,1969~1971年研制成功了69kV~138kV交聯(lián)電纜,八十年代初,日本六大公司研制的275kV超高壓電纜均已分別正式投入運(yùn)行。
1970年,138kV交聯(lián)聚乙烯電纜樣品開(kāi)始在WALTZMILL進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)。1973年美國(guó)電力研究院對(duì)36條地下輸電系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造研究,耗資2600萬(wàn)美圓。同年電氣公司zui先用礦物質(zhì)或有機(jī)粉料作為電壓穩(wěn)定劑來(lái)填充交聯(lián)聚乙烯。1974年,美國(guó)能源研究開(kāi)發(fā)局下屬電力研究院與通用公司合作,打算研制138kV~345kV交聯(lián)電纜。研究工作在通用電器公司的研究中心進(jìn)行。1977年中期,他們宣告研究成功138kV、230kV和345kV交聯(lián)聚乙烯電纜設(shè)計(jì)、制造和敷設(shè)技術(shù),并取得了。
美國(guó)除了發(fā)展交聯(lián)聚乙烯電纜以外,也同時(shí)發(fā)展聚乙烯和乙丙橡膠絕緣高壓電纜,因此力量比較分散。同時(shí)美國(guó)不愿意放棄傳統(tǒng)的蒸汽交聯(lián)工藝,絕緣品質(zhì)不高,這是美國(guó)發(fā)展高壓電纜進(jìn)展不快的原因之一。另外美國(guó)的鋼管充油電纜一直十分流行,就像英國(guó)使用自容式充油電纜那樣,電力公司對(duì)交聯(lián)高壓電纜的應(yīng)用持保守心理,不愿意放棄原有的輸電方式,因此使交聯(lián)高壓電纜得不到充分的發(fā)展。
日本是從1959年開(kāi)始從美國(guó)引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù),從六十年代初日本各大電線電纜公司開(kāi)始大力發(fā)展交聯(lián)電纜,住友電氣公司在1960年便制造出6kV交聯(lián)電纜,以后的交聯(lián)電纜的電壓等級(jí)逐年提高:1961年——33kV;1962年——66kV;1965年——77kV;1969年——110kV;1971年——138kV;1973年——154kV;1978年——187kV;1979年——275kV;1982年——500kV。
日本的住友、古河、日立、藤倉(cāng)、昭和以及大日六個(gè)大型電線電纜公司研制交聯(lián)電纜的時(shí)間幾乎相同。它們都有相當(dāng)完善的交統(tǒng)和自己的“*技術(shù)”。
1962年古河電氣公司已完成了66kV、77kV級(jí)交聯(lián)聚乙烯電纜試制。1965年,住友電氣公司研究成功三層共擠新工藝,1967年發(fā)明了紅外線交聯(lián)法,1970年研制成可剝離的交聯(lián)型絕緣屏蔽。1972年住友電氣公司的交聯(lián)電纜產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷美國(guó),并著手研制275kV交聯(lián)電纜。1973年,該公司新建了80米高的高塔,安裝了新式連續(xù)交聯(lián)機(jī)組。1977年住友電氣公司開(kāi)始出口紅外線交聯(lián)技術(shù)。1979年住友電氣公司制造了世界*根275kV交聯(lián)聚乙烯電纜,在日本名古屋變電站敷設(shè)運(yùn)行。同年,日立電線公司制造的275kV交聯(lián)聚乙烯電纜敷設(shè)于奧谷電站。日本日立、住友、古河、藤倉(cāng)四大公司共建立的一條500kV電纜線路現(xiàn)已竣工投產(chǎn),由日本千頁(yè)到東京灣,線路長(zhǎng)約40km(電纜長(zhǎng)度240km)是世界上zui長(zhǎng)的一根500kV電纜線路。
二、 塑料擠出的速度
擠出速度和螺桿轉(zhuǎn)速成正比,在一般情況下,提高螺桿轉(zhuǎn)速來(lái)提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力,實(shí)現(xiàn)高速擠出。但螺桿轉(zhuǎn)速增加,一方面由于增強(qiáng)剪切作用,使粘性耗散熱量增加;另一方面,在沒(méi)有機(jī)頭壓力控制的情況下,螺桿轉(zhuǎn)速增加,流率增加,物料在機(jī)內(nèi)停留的時(shí)間縮短,而且后者的影響超過(guò)前面,會(huì)因熔融長(zhǎng)度延長(zhǎng)至均煞費(fèi)苦化段而破壞正常的擠出過(guò)程。所以需要增加螺桿轉(zhuǎn)速來(lái)提高擠出速度時(shí),還必須增加加熱溫度或采用控制機(jī)頭壓力才能達(dá)到目的。
塑料的擠出速度或塑化的好壞與使用的塑料材質(zhì)和溫度控制有關(guān),各種塑料的塑化溫度有所不同。如果要快速擠出塑料,只有材質(zhì)優(yōu)良、溫度適當(dāng)才能實(shí)現(xiàn)。另外擠出速度與擠出厚度也有關(guān)。
三、 牽引速度
要求牽引速度均勻穩(wěn)定,與螺桿轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào),以保證擠出厚度和產(chǎn)品外徑的均勻性。如牽引速度不穩(wěn)定,擠出外徑易形成竹節(jié)狀,牽引過(guò)慢時(shí)擠出厚度大,且發(fā)生堆膠或空管現(xiàn)象;過(guò)快造成擠出拉薄拉細(xì),甚至出現(xiàn)脫膠漏包現(xiàn)象。
四、 冷卻
分螺桿冷卻、機(jī)身冷卻和產(chǎn)品冷卻。
1、螺桿冷卻
作用是消除磨擦過(guò)熱,穩(wěn)定擠出壓力,促使塑料攪拌均勻,提高塑化質(zhì)量。
2、機(jī)身冷卻
作用是增加機(jī)筒散熱,克服磨擦過(guò)熱形成的溫升。
3、產(chǎn)品冷卻
作用是確保制品幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要措施。