低压架空绝缘电缆的选型分析

低压架空绝缘电缆的选型分析

目前低压电网改造工程已经启动，低压架空绝缘电缆可选用五种电缆料，选择哪一种好，看法不一。针对这种情况，从稳定提高电网工程质量，使之经得起历史考验原则出发，通过总结长期研究经验，进行经济技术综合分析，提出在低压架空绝缘电缆中选用的聚乙烯如果不交联还不如选用耐候型聚氯乙烯好的结论。

1.引言

1kV及以下架空绝缘电缆用电缆料一般有三种：耐侯型聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。选用哪种电缆合适，是当今电网改造和建设中值得研究的问题。这三种电缆料，如果单纯从技术性能看，最优者当属交联聚乙烯，其次是耐候型聚氯乙烯，再次是聚乙烯。由于交联聚乙烯价格高，它只能用在特殊要求场合，所以，最常用的场合应首选耐候型聚氯乙烯。如果用普通型（非交联）聚乙烯还不如采用耐候型聚氯乙烯，对于这种认识形成的缘由，我想先回顾亲身研制经历再进行经济技术综合分析，本着实事求是认真负责的态度与同行们进行讨论。

2.低压电网绝缘化的历史回顾

2.1国外早期开发情况

日本是在1961年开始开发架空绝缘电缆的，据1976年日本九家电力公司统计，低压架空绝缘线缆已敷设101800km，电网绝缘化率达到76%。低压架空电缆料多采用耐候型聚氯乙烯（OW型），也有采用聚乙烯的，但多是交联聚乙烯。

美国在1971年就制定了70℃～90℃600V的架空绝缘线缆国家标准，低压网多数使用耐候型聚氯乙烯电缆。

瑞典、法国、芬兰、德国等欧洲发达国家早在60年代初就开始研究生产架空绝缘电缆，并且在金具研究方面积累了丰富经验，使组装件逐渐系列化。对我国架空绝缘电缆的金具开发起到了重要借鉴作用。

2.2国内低压架空绝缘电缆的开发

辽宁沈阳地区对低压架空绝缘电缆的开发在全国是比较早的。1983年我随同沈阳市科委组织的技术考察团去日本考察，在日本城乡看到电网绝缘化程度很高，低压电网见不到裸电线，多半是黑色耐候型聚氯乙烯绝缘电缆。日本专家说，在低压架空绝缘电缆中，聚乙烯如果不交联还是耐候型聚氯乙烯电缆好。我们到日本吉野川电线株式会社聚氯乙烯绝缘电缆料生产车间参观，我特意带回电缆料样品回国。经剖析后，会同哈尔滨电工学院及抚顺塑料一厂等三家联合研制。用近两年时间于1986年研制成功。由抚顺塑料一厂生产耐候型聚氯乙烯电缆料，沈阳电线厂生产架空聚氯乙烯绝缘电缆，经省级鉴定认为达到了国际同类产品水平（日本JIS3340－1980（OW）型，德国DIN47720－1970NFYW 型）。从1986年开始，沈阳电业局及辽宁省城乡低压电网开始大量敷设耐候型聚氯乙烯绝缘架空电缆，为我国电网绝缘化工作起到了率先垂范作用。与此同时，这项工作也受到东北电管局、省农电局

领导及有关同志的重视，积极在低压网推广应用耐候型聚氯乙烯绝缘线缆。所以辽宁是全国较早开发较多应用架空聚氯乙烯绝缘电缆省份之一。到了80年代末，全国电线电缆行业形成了架空绝缘电缆生产热。上海电缆研究所于1990年参考各地企业标准，编写了国家标准GB12527－90。根据实践，作者先后在1986年和1988年的《电线电缆》杂志上发表论文，重点阐述了耐候型聚氯乙烯绝缘架空电缆的研制与应用情况。1986年～1998年12年期间低压架空绝缘电缆技术虽然逐步成熟并推向全国，但由于在重发电轻用电思想指导下，电力资金很少用到电网改造上，电网绝缘化水平仍然很低，电网改造工作任重而道远。1998年夏秋之交，国家才把电力资金使用重点转移到电网改造和建设上，从而迎来了电网改造工程和建设的巨大发展，牵动了电线电缆行业等相关配套行业的大发展，积累了十多年制造低压架空绝电缆经验和能力的各生产企业得以有用武之地。

3.低压架空绝缘电缆目前应首选耐侯型聚氯乙烯绝缘

三种低压架空绝缘电缆料从经济技术全面分析来看，交联聚乙烯在目前经济条件不十分宽裕情况下，用在特别重要场合比较合适。关于其它两种电缆料：耐候型聚氯乙烯和聚乙烯，建议目前应首选耐候型聚氯乙烯绝缘电缆料，其主要理由如下。

3.1耐侯型聚氯乙烯绝缘电线电缆已有30年架空运行的历史

架空绝缘电缆与其它电缆电缆相比最突出的特点是耐大气老化，这一点是一般电线电缆不具备的。大气老化因素很苛刻，最主要因素是太阳光紫外线，其它因素有雨、雪、冰雹、风沙、高温、低温、烟雾、鸟粪、化学物质、树干枝叶摩擦、风力摇摆等机械外力。长期暴露在太阳光下，紫外线对高分子材料破坏力很强，易出现分子链断开、表面变色和龟裂等现象。如不采取有效措施，高分子材料是很难抵抗大气因素常年累月侵袭破坏的。

耐大气老化性能如何，除了实验室内人工气候老化试验外，最有信服力的是长期架空敷设运行实践验证。在我国只有耐候型聚氯乙烯绝缘电缆架空敷设历史最长，并且没有发现变色和龟裂现象，所以可放心使用。

机械工业部上海电缆研究所李养珠高级工程师早在60年代就从事电线电缆大气老化性能试验研究工作。她于1968年在哈尔滨太阳岛、齐齐哈尔市和海南岛等具有代表性地方，把各种颜色的聚氯乙烯绝缘电线电缆敷设在太阳光下，并一直定期观察测试，发现黑色聚氯乙烯绝缘电线耐候性最好，没有变色龟裂，敷设16年后的1984年，她编写了一份极有价值的"橡塑布电线定点运行试验研究报告"，并在《电线电缆》杂志上发表，为我国架空绝缘电缆正确选择材料提供了十分重要的实践根据。我们所从事的架空绝缘电缆的研究工作是在上述的试验研究工作成果的启发下进行的，特别是通过1983年去日本技术考察后了解到日本OW型耐候型聚氯乙烯绝缘电缆的实际应用情况，使我们对耐候型聚氯乙烯绝缘电缆更增强了信心。我们在过去所开发的耐候型聚氯乙烯电缆料在配方上做了两点重大改进，都是针对提高耐大气老化性能而采取的，比文献到中所述的聚氯乙烯绝缘电线电缆耐大气老化性能更好。这种性能的提高标志着时代在进步。

抚顺塑料一厂自1986年以来，已累计生产耐候型聚氯乙烯绝缘电缆料18000t，用户遍及东北、华北。其中包括黑龙江省最北部边境地区、青岛沿海地带、山西内陆等多风沙地区。通过十多年使用实践证明从未发生老化变色龟裂等质量问题。

聚乙烯存在着环境应力开裂问题，这是因为聚乙烯存在内应力，会随着使用环境条件变化而产生