中压电缆接头中橡胶材料选择

中压电缆接头中橡胶材料选择

一、概述

目前电缆附件大部分采用橡胶材料，达到绝缘、密封的作用，在选择何种橡胶材料方面，由于市场宣传的误导，许多厂家不论何种电缆附件均采用硅橡胶材料，致使电缆附件不能达到最佳技术性能，影响了电缆工程的运行可靠性。对于不同用途的电缆附件，通过筛选各种橡胶材料，可以制造性能更好地的产品。

二、电缆接头中橡胶材料

1、三元乙丙橡胶

三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量共轭二烯烃的共聚物，它除了能保持二元乙丙橡胶优良的耐臭氧性、耐候性、耐热性等特性外，又具有优异的电绝缘性能和耐电晕性能，电性能优于或接近于丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。用乙丙橡胶生产电缆，尤其是海底电缆、矿用电缆等比较恶劣工况条件下使用的电缆绝缘层，电缆的绝缘性能和使用寿命都有大幅度提高，在变压器绝缘垫、电缆附件接头方面也大量采用三元乙丙橡胶制作。

三元乙丙橡胶具有许多其他通用合成橡胶所不具备的优异性能，是80年代以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种，其产量、产能和消费量在发达国家居第三位，由于三元乙丙橡胶是一种饱和高聚物，C-C键的结构稳定性要优于双键，所以它具有优异的耐老化，抗臭氧老化性能，耐天候性能也很好可在阳光下暴露三年不见裂纹。电绝缘性优良，尤其是耐电晕性能十分突出。耐化学腐蚀对极性化学药品、酸、碱有较好的抗耐性。且冲击弹性好，回弹率可达85-95%。这一点对欧美式电缆接头很重要。

2、硅橡胶

目前国内制造的冷缩电缆附件及大部分欧式电缆附件大多使用的是硅橡胶材料，硅橡胶比普通合成橡胶材料具有好得多的耐热性，可在150℃的条件下长期使用几乎无性能变化，可在200℃下连续使用10000小时。在耐寒性方面，普通橡胶脆性温度-20℃～ -30℃，三元乙丙橡胶脆性温度-50℃～ -60℃，而硅橡胶在-60℃～ -70℃仍具有较好的弹性，某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。在耐候性方面，普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解，而硅橡胶几乎不受臭氧影响。即使长期在紫外线和其他气候条件下，其物机性能只有微小的变化。在电性能方面，硅橡胶具有很高的体积电阻率，且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定，硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。但硅橡胶在回弹性方面就比三元乙丙胶差，因此对电缆或套管的径向压力就不如三元乙丙橡胶，而径向压力大可保证设备具有更低的局放水平和运行可靠性。比较而言硅橡胶制造的电缆接头有可能

出现径向压力不够的现象，特别是在冬天低温时。较大的径向压力还有利于电缆的防水性能。由于电缆长期在隧道或地沟中运行，不可避免有不同程度的积水或水蒸汽，这种现象在沿海城市或沿江、河城市中或内陆地区雨季更为普遍，因此防水性能至关重要。硅橡胶表面是由一层非极性的甲基基团构成的，水是极性分子，所以水在非极性的硅橡胶表面不能铺展成膜而只能形成水珠后滑落。由于硅橡胶表面的非极性及不易迁移性，吸附的尘垢与硅橡胶表面附着力不大，雨水的冲刷足以将硅橡胶表面清理干净，硅橡胶表面增水性好于乙丙橡胶，因此硅橡胶材料用于户外电缆终端是有优势的。

三、各种橡胶绝缘材料的性能比较

1、绝缘材料电性能比较

上表数据说明：（1）硫化橡胶的绝缘强度聚乙烯最好，三元乙丙胶好于天然胶及硅橡胶。

（2）三元乙丙橡胶介电常数与聚乙烯（电缆采用材料）介电常数接近，更适合交联聚乙烯电缆用电缆接头。

2、绝缘胶物理机械性能的比较

四、生产工艺对橡胶材料的要求

我公司制作三元乙丙橡胶电缆接头采用一次注射成型工艺，即先将内外半导电层硫化成型，然后使用橡胶注射机将绝缘胶一次注入到内外半导电层之间并硫化成型，这是目前国际上最先进的生产电缆接头的工艺，产品各种性能优于采用层层复合硫化工艺生产的产品，产品外观质量及内在质量有明显提高。由于硅橡胶硬度较低，外屏蔽层只能是喷涂的或是外包的工艺，不宜采用一次注射成型工艺，质量缺陷难以控制。

国内外主要生产电缆附件厂家比较

从上表可看出，国内外著名电缆附件生产厂家，欧美式电缆接头采用三元乙丙（EPDM）材料，产品性能优异，运行可靠。冷缩电缆接头多采用硅橡胶材料，目前已有部分产品被三元乙丙橡胶替代。

五﹑对安装维护要求

三元乙丙橡胶安装简便，使用绝缘硅脂达到密封和润滑作用，三元乙丙橡胶不吸收硅脂，长期运行安全可靠，且有利于以后维护检修。硅橡胶吸收绝缘硅脂，安装一个月后硅脂被吸收，电缆附件与电缆结合处可能留有空气，致使电缆附件局放性能降低，影响运行可靠性，另外电缆附件很难在不破坏电缆附件情况下维护检修。

六、结论

1、从我公司10年的研制、生产、安装、运行经验看三元乙丙橡胶是最为适合欧美

式电缆接头的绝缘材料；

2、硅橡胶适合于对紫外线及增水性要求较高的场合，例如户外电缆终端等；

【1】橡胶工业手册第六分册工业橡胶制品P695

北京BKE电气