交联聚乙烯绝缘电缆因其优异的性能而广泛用于电气系统。
化水是过早失效的主要原因之一。文介绍了交联聚乙烯绝缘电缆的防水轴机构两个方面：防水电缆结构和耐水轴式交联聚乙烯绝缘材料的研发。的分支;交联聚乙烯;电源线简介交联聚乙烯电力电缆因其优异的介电和机械性能而受到用户的高度重视，并且自20世纪80年代以来逐渐成为电力电缆的主流。XLPE电力电缆可达30至40年，由于制造工艺故障，恶劣的操作环境和安装损坏，电缆内部会产生许多空隙，杂质，毛刺和凸起。缆。诸如电场，热场，机械应力和潮湿环境等老化因素的影响下，这些缺陷将导致水的局部放电和分支。中，XLPE电力电缆中水支流的老化现象将继续变为电气支路，这将导致电缆绝缘破坏，从而大大缩短电缆的使用寿命并受到威胁电气系统的稳定性和可靠性。此，开发耐水轴式交联聚乙烯绝缘电力电缆对于确保电力系统的电力安全具有重要意义。树的萌生和生长原理。井的老化是潮湿环境中XLPE电缆失效的主要原因之一[1-2]。1969年在波士顿举行电绝缘会议以来，日本专家首先提到了水体现象，各国专家对树枝进行了广泛而深入的研究。常认为水分支是XLPE电力电缆在潮湿环境中老化和劣化的现象。潮湿的环境中，水的分支可以在工作电压下长时间缓慢发展。常，水树枝的成长不直接导致电缆绝缘的破裂，但只与水的分支的持续增长，在水的顶部的电场是连续的分支浓缩和局部高电场最终将导致分支尖端的电分流聚乙烯绝缘层迅速分解。过数十年的研究，国内和国际专家提出了水体起始和生长机制的规则和模型。究表明，水树的起始和生长机制主要包括：机电应力模型，亲水材料的扩散模型和电化学氧化模型。几十年来，人们对水树枝的生长模式进行了热烈的讨论。过讨论，没有足够的证据支持可以解释所有情况下的分水岭现象的任何增长机制。实上，考虑到许多专家的观点，可以看出所有上述情况都是可能的。此，一些专家认为，水分形成是一个材料退化的过程，其中几个过程共存，并且该过程起着关键作用，取决于电缆所处环境的老化。
此，一些学者提出了条件依赖模型。这个角度来看，
矿用电缆专家认为，许多文献的结论中的矛盾可以归因于老龄化条件的差异。化条件不仅包括电参数，还包括杂质的化学性质。件依赖模型详尽地考虑了在真实老化条件下树枝生长的各种可能过程，反映出水树的分枝是一个复杂的过程，其中不同的条件共存并且在电缆老化过程中开始。须根据老化条件分析主要作用。XLPE电力电缆中产生水支管的主要原因如下：首先，制造工艺：20世纪70年代和80年代使用的交联聚乙烯电缆主要是蒸汽湿固化工艺。交联过程中，水蒸气在高压下容易渗透熔融聚乙烯，这增加了XLPE中的水分含量，这是由于安装不良，外力损坏和地下腐蚀废水等渗透，XLPE电力电缆绝缘在电场，水分和杂质的协同作用下逐渐产生树枝状劣化。
水树型电缆的研发方向虽然水臂不会直接导致XLPE电力电缆失效，但当水支流变成电气支路时，电缆的绝缘将是很快就破了。确保电气系统的供电安全，开发耐水轴式交联聚乙烯绝缘电力电缆对于应用至关重要。树的生长和分枝理论为去除水树枝提供了理论依据。了使XLPE电力电缆在潮湿环境中更具防水性，除了使用更清洁的绝缘材料和改进工艺以使绝缘表面更光滑外，我们可以从两个方面入手[3-5]]：采用防水电缆结构和开发耐水轴式XLPE绝缘材料。
水电缆结构从水轴的启动和生长条件开始，阻止电缆绝缘中的水分侵入环境，从而减少在电缆绝缘层中引发水分支。缘材料耐XLPE轴式天气的发展是通过改变聚乙烯的绝缘材料的形状或通过添加添加剂，以聚乙烯，以便绝缘材料以修改的复合材料的物理性能，提高的适口性聚乙烯绝缘材料本身的水。除性能。水电缆结构目前，现实生活中的防水电缆通常使用径向阻挡或纵向阻挡，有时同时使用两种方法。了防止水分通过护套扩散而径向侵入，需要径向防水层。结构通常使用径向阻挡水：由聚乙烯制成的外护套，诸如铅和铝的金属套管，铝和塑料/铝的复合护套。前，中压电缆的径向密封层一般采用铝塑复合护套，高压电力电缆采用铝护套，铝塑复合带常用。
向缠绕，铝护套和挤出聚乙烯外护套。果是实现阻水目标。了在损坏护套之后避免水进入护套的下层，需要纵向不可渗透的层。种类型的不透水层位于护套和芯之间，并且在芯线电缆工艺中，填充阻水线，电缆和包裹的半导体水带。些阻水材料吸收水蒸气，水蒸气通过塑料的外护套扩散到电缆中，使电缆长时间保持在相对较低的相对湿度下。水XLPE轴基绝缘材料的研究和开发电缆绝缘材料和电缆制造商的制造商正在努力开发防水XLPE轴绝缘材料，主要是通过在交联聚乙烯材料中混合少量。加剂可以改变它们抑制水树的能力。到20世纪70年代后期，大多数添加剂都是盲目选择的目前，由于对水树形成机理的理解，添加剂的选择是不同的。
如，使用水分支的机电引发机制来改变聚乙烯的微观形态的方法，倾向于使用水分支的电化学引发机制来抑制水分子的反应。化。两种方法都有一定程度的影响。较术语“中性”的另一种方法是使用设计用于减少水滴冷凝的添加剂，或两者。表。学方法：该方法向聚合物材料中添加对基质材料的分子链具有亲和力的添加剂，例如通过改善聚合物与水的相互作用以获得水轴的阻力。方法由美国的陶氏化学公司代表。
这些添加剂中，已知苯基丙酮和同时减少水生树木的起始和生长的抗氧化剂可以抑制电动轴的外观。论经过多年的研究，目前电力电缆的不透水结构已经非常成熟。场上也出现了市售的防水树脂型XLPE绝缘材料，如果没有人能完全消除水树，通常可以减少水树的存在或减缓。树的生长速度约为40％至50％。了完全消除水分支，需要进行额外的研究。
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