架空絕緣電纜與B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜的區(qū)別

吳小玥

【摘 要】本文論述了JKLYJ型架空絕緣電纜與B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的區(qū)別。包括導(dǎo)體、緊壓與非緊壓型線芯、電纜絕緣的使用壽命、電纜載流量、電纜絕緣的顏色等的區(qū)別論述。

【關(guān)鍵詞】電線電纜；使用壽命；纜載流量

0.引言

隨著現(xiàn)代社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷完善，社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，帶來了技術(shù)的不斷創(chuàng)新、發(fā)展。同時也對電纜行業(yè)的技術(shù)要求越來越高。在電線電纜市場中，電纜的規(guī)格品種較多。客戶在選用電纜時，對電纜的各種性能不大了解。不同型號規(guī)格的電纜有什么區(qū)別。所以本人對JKLYJ架空絕緣電纜與B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜的區(qū)別作如下的論述。

1.JKLYJ架空絕緣電纜與B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜的區(qū)別

1.1導(dǎo)體

JKLYJ架空絕緣電纜線芯大多采用硬導(dǎo)體，機(jī)械性能較好，抗拉強(qiáng)度大。而B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜線芯用的軟導(dǎo)體，機(jī)械性能及抗拉強(qiáng)度不如JKLYJ型架空絕緣電纜強(qiáng)。從架空敷設(shè)角度分析，JKLYJ型架空絕緣電纜較適合用于戶外架空敷設(shè)。

1.2導(dǎo)體緊壓與非緊壓形結(jié)構(gòu)

JKLYJ型架空絕緣電纜線芯大多采用緊壓型結(jié)構(gòu)，B（L）V型聚氯乙烯絕緣電纜線芯用非緊壓形結(jié)構(gòu)。緊壓型導(dǎo)體比非緊壓形導(dǎo)體硬，這一點(diǎn)對架空絕緣電纜和用于架空敷設(shè)的B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜都很重要，因?yàn)榫o壓形導(dǎo)體機(jī)械性能好，抗拉強(qiáng)度大。從電纜的戶外架空敷設(shè)來講，緊壓形架空絕緣是比較理想的選擇。對于同一型號規(guī)格的電纜產(chǎn)品來講，由于緊壓形導(dǎo)體的幾何外徑小，電纜其它材料的用量少，對電纜的防水十分有利。

1.3 JKLYJ架空絕緣電纜與B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜的使用壽命

兩種電纜的使用壽命可以通過對不同材料分子的結(jié)構(gòu)性質(zhì)來分析說明。JKLYJ架空絕緣線纜的絕緣采用溫水可交聯(lián)硅烷聚乙烯（XLPE）塑料。材料的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示：

由圖1，交聯(lián)聚乙烯是由線型分子結(jié)構(gòu)的聚乙烯樹脂通過溫水交聯(lián)轉(zhuǎn)變成體型三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。同時熱塑性塑料轉(zhuǎn)變成不熔的熱固性塑料。正因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，從而提高了塑料絕緣層的耐熱形變性，改善了高溫下的力學(xué)性能，改進(jìn)了耐環(huán)境應(yīng)力龜裂與耐熱老化的性能，增強(qiáng)了耐化學(xué)穩(wěn)定和耐溶劑性。基本保持了原來的電氣性能。所以使用交聯(lián)聚乙烯絕緣可使電纜的長期工作溫度從70℃提高到90℃，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，也提高了短路時的承受溫度可達(dá)200℃。因此，同樣厚度的電纜，交聯(lián)聚乙烯的載流量就大得多，以上眾多優(yōu)越性能使交聯(lián)聚乙烯特別適合于電力架空線路輸配電用的電纜絕緣。

B（L）V電纜主要用PVC塑料作為絕緣，PVC材料的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。

從PVC材料的分子結(jié)構(gòu)看，線形結(jié)構(gòu)，聚氯乙烯分子中的氯原子都與仲碳原子相連，應(yīng)具有較高的耐老化穩(wěn)定性。但是，在生產(chǎn)過程中，由于聚合溫度控制不好及聚合添加劑在樹脂中的殘余，會影響樹脂的結(jié)構(gòu)和溫度，因此分子結(jié)構(gòu)中存在著一定的活性基因，如鏈端和鏈中的雙鍵，尤其是一種烯丙基型碳氯的分子鏈結(jié)構(gòu)：

這種結(jié)構(gòu)在熱光和機(jī)械力作用下，極易分解出氯化氫，而氯化氫有自催化作用，促使氯乙烯繼續(xù)脫氯化氫，產(chǎn)生共軛結(jié)構(gòu)：

具共軛雙鍵的聚氯乙烯分子，在氧氣的作用下，很容發(fā)生降解或交聯(lián)，導(dǎo)致材料變色發(fā)脆，并使材料的物理機(jī)械性能顯著下降，電絕緣性能惡化。

通過上述的區(qū)別分析比較，JKLYJ架空絕緣電纜用硅烷交聯(lián)聚乙烯為熱固性材料，光熱穩(wěn)性好，抗老化性能很好，與導(dǎo)體結(jié)合穩(wěn)定。電纜長期運(yùn)行中基本收縮不均勻的情況很少發(fā)生。而聚氯乙烯為熱塑性材料與導(dǎo)體結(jié)合不緊，易在電纜導(dǎo)體縱向產(chǎn)生裂口影響電性能。實(shí)踐證明用于架空敷設(shè)的B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜的使用壽命為2～8年，長被當(dāng)作裸線看待。而硅烷交聯(lián)聚乙烯架空絕緣電纜的使用壽命長達(dá)40年。

1.4 JKLYJ絕緣架空電纜與B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜的載流量

電力電纜的載流量是指電纜在最高允許溫度下，電纜導(dǎo)體允許通過的最大電流。在設(shè)計(jì)時或選用時，應(yīng)使電流各部分損耗產(chǎn)生的熱量不會使電纜溫度超過其最高允許溫度。在大多情況下，電纜的傳輸容量是由它的最高允許溫度確定。電纜的最高允許溫度，主要取決于所用絕緣材料的熱老化性能，因?yàn)殡娎|溫度過高，絕緣材料老化會加速，電纜壽命大大縮短。如果電纜在最高允許溫度以下運(yùn)行，電纜將長期（30年以上）安全工作。

電力電纜長期允許載流量。當(dāng)電纜通過長期負(fù)載電流達(dá)到穩(wěn)定后，電纜各結(jié)構(gòu)部分中產(chǎn)生熱量（包括導(dǎo)線、介質(zhì)、護(hù)層、和鎧裝層的損耗等），繼續(xù)向周圍媒質(zhì)散發(fā)。由于電纜各結(jié)構(gòu)不分及周圍媒質(zhì)都存在熱阻，熱流將使這些部分溫度升高。當(dāng)各部分溫度升高而使導(dǎo)線的溫度等于電纜最高允許長期工作溫度時該負(fù)載電流稱為電纜的長期允許載流量。

表1為單芯JKLYJ架空絕緣電纜與B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜的長期允許載流量。

導(dǎo)線工作溫度：60℃ 環(huán)境溫度：30℃

表1是通過計(jì)算得出的電線電纜載流量數(shù)據(jù)。從表中可讓客戶根據(jù)需要選擇不同型號規(guī)格的電纜，這樣即保證了電線電纜的長期工作可靠性（即安全壽命），又可充分發(fā)揮電纜的傳輸電能（電流）的能力。具有重大的技術(shù)意義及經(jīng)濟(jì)意義。由表1中的數(shù)據(jù)可以看出，在相同環(huán)境下架空敷設(shè)相同規(guī)格不同型號的JKLYJ架空絕緣電纜與B（L）V電纜，顯然，JKLYJ架空絕緣電纜的長期允許載流量比B（L）V的長期允許載流量大，雖然相同規(guī)格的BV電纜的載流量比JKLYJ架空絕緣電纜載流量大，但銅的比重大，從經(jīng)濟(jì)角分析，銅的價(jià)錢比鋁價(jià)錢高，而且重量重，所以不適合用于線路架空敷設(shè)。

1.5顏色

為了便于安裝和檢修，電線電纜產(chǎn)品需按一定的色譜配色或要求有明顯的色別。當(dāng)這些電線電纜用塑料作絕緣材料時，就需要用不同顏色的塑料。塑料一般用著色劑來著色。著色劑分為無機(jī)物和有機(jī)物著色劑兩種。無機(jī)物著色劑，著色力較差，密度大，添加用量大，且與塑料塑化混合不均勻，造成材料加工困難。有機(jī)物著色劑雖然著色力強(qiáng)，密度小具有優(yōu)異而鮮艷的色調(diào)和光澤，但耐熱性較差。

JKLYJ架空絕緣電纜用黑色碳黑作為著色劑，碳黑用乙炔氣體在高溫下熱裂解制得，純度高、粒徑小，粒徑達(dá)到納米級。所以碳黑在塑料分散好。有利于材料成型加工。而且粒徑小的碳黑具有較活潑的化學(xué)性質(zhì)，能吸收太陽紫外光譜中的中波和短波譜。從而防止材料在日光輻射下暴曬氧化降解，失去原來的機(jī)械性能和電性能。B（L）V電纜顏色一般為黃、綠、紅、蘭等，大多采用有機(jī)物顏料著色。有機(jī)物顏料著色劑的化學(xué)性能如前所述，有機(jī)物顏料著色劑光、熱性較差。在日光輻射下暴曬易氧化降解。

經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，黑色聚氯乙烯架空絕緣電纜在戶外架空敷設(shè)使用的壽命為2～8年，而正常情況下黑色交聯(lián)聚乙烯架空絕緣電纜的耐氣候老化壽命超過40年。

2.結(jié)論

通過上述對JKLYJ型架空絕緣電纜與B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜的各項(xiàng)區(qū)別比較，JKLYJ型架空絕緣電纜的各項(xiàng)性能均優(yōu)于B（L）V聚氯乙烯絕緣電纜的性能。所以 在戶外架空敷設(shè)線路中，JKLYJ型架空絕緣電纜是最理想的選擇。