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交联电缆检验应考虑特殊因素

 近年来,硅烷交联聚乙烯电缆料(以下简称XLPE),因其具有所需制造设备简单、工艺成熟、操作方便、综合成本低等优点,已成为低压交联电缆绝缘的主导材料。  目前常用的XLPE,一种是二步法XLPE,电缆厂在生产绝缘线芯时把接枝了硅烷的聚乙烯(PE)和催化剂母料按一定比例混合,在普通挤出机中挤制,然后在热水或蒸汽中完成交联;另一种一步法XLPE是由电缆料生产厂家,将所有原料按配比经特殊方法混合在一起,电缆厂直接在挤出机中一步同时完成接枝和挤制绝缘线芯,然后在自然条件下完成交联。这两种XLPE的共同点是,无需特殊的挤出设备,交联过程相对简单,只要原材料及工艺条件符合要求,就能使其成为不溶不熔的热固性塑料。与热塑性PE相比,其耐热变形和高温下力学性能、环境应力龟裂、耐老化性能、耐化学性能等均有提高或改进,而电气性能仍保持基本不变,并使电缆的长期工作温度由原来的70°C提高到90°C,从而提高了电缆的短时耐受电流的能力。综上所述,XLPE低压电缆已成为近年来电缆生产厂家的主要产品。  作为第三方检验机构承检的该类电缆也在逐年增加,如何准确提供该类产品热延伸及老化性能等测试结果,检验人员面临着一些特殊情况,下面就此展开分析:  第一,XLPE绝缘热延伸异常的问题。笔者在检测时常常会发现,XLPE电缆绝缘在200℃热延伸试验中负荷下伸长率大大超过标准规定的要求,或者试样放入烘箱内在很短时间内熔断,假如马上用原样复测,结果的再现性很好,若按照常规,只要试验方法无误,取样正确,根据检验结果完全可以下判定结论,但是对于XLPE来说,这样做可能存在很大的风险。因为XLPE的交联过程是一个与温度、湿度、时间、绝缘厚度等因素相关的缓慢的化学变化的过程,尤其是自然交联的XLPE绝缘料,更是受到以上因素的影响,完成交联的时间会有较大差异,完全可能在规定的试验周期内,尚未完成自然交联。一旦随时间推移完成了自然交联,其性能有可能符合国家标准规定的要求。对于此类情况,笔者认为,在反映试样当前情况的前提下,不能急于判定,而是应该为试样提供一个促进交联的条件--在90°C±2°C的热水中浸泡4~5小时后再作热延伸试验。实践证明,此时的试验结果,可以作为判定依据。值得一提的是,个别厂家片面追求商业利润,利用PE和XLPE外形特征相近的特点,将PE冒充XLPE,而PE是无论提供怎样的促进交联的条件都不会产生交联变化的,它在性能上根本达不到XLPE的要求,这与石头不能孵出小鸡是一个道理。这就要求检验人员应具有识别真假、优劣XLPE的能力。其实通过观察和工作积累,我们可以根据试样放入烘箱后的熔断时间、熔断点来区分被检试样究竟属于欠交联、劣质XLPE,还是用了PE?但是作为第三方检验人员来说,是不能光凭经验下结论的,必须根据真实的数据来判定。  第二,XLPE热老化试验变化率超标的问题。检测时,如果拿到试样,立即制样,按常规放入烘箱老化,往往会出现老化后抗张强度、断裂伸长率变化率超标的现象,对这种结果下判定必须慎重。这种现象不完全因为老化性能不良引起,有可能是因为XLPE尚未完全交联(从XLPE电缆料热延伸随温水中放置的时间曲线可以看出,当热延伸合格时,并不代表该试样完全交联),而放入老化箱后,XLPE仍在完成其交联过程,这就导致抗张强度增加,断裂伸长率下降,最终变化率超标。由于完成老化时间较长,一旦试验结束后再发现问题就比较麻烦,因此,有必要让试样彻底交联后再进行老化试验。  综上所述,可见判定XLPE热延伸、热老化性能应该考虑特殊因素。从事第三方检验的人员,既不能草率为试验结果下定论,因为这样做存在着把合格的产品误判为不合格的风险;也不能因为下结论有难度而避开这两项试验不做,这样有可能让不合格产品或假冒伪劣产品漏检。因此,进行上述两项试验前,排除试样尚未交联或完全交联的可能是有必要的。我们提倡用科学、合理的试验手段,提供公正、可靠的测试结果。  参考文献  1.徐应麟.电线电缆手册[2].机械工业出版社.  2.项键,等.硅烷交联聚乙烯电缆绝缘料.电线电缆,2007,(6).  (作者单位:江苏省无锡市产品质量监督检验所)


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