[发明专利]一种现场快速测量XLPE电缆交联度的方法

说明书

本发明公开了一种现场快速测量XLPE电缆交联度的方法，解决了现有XLPE交联度检测方法存在检测时间长、检测准确度低、不能进行现场快速检测问题。该方法利用XLPE交联度升高时材料结晶度下降这一规律，首先制备不同交联度XLPE样本并利用凝胶法标定样本交联度。之后对这些样本利用DSC仪测量电缆绝缘试样的吸热熔融曲线，计算材料结晶度，进而找出XLPE样本结晶度和交联度之间的对应关系并确定利用结晶度计算交联度的关系式。最后利用DSC仪测量未知交联度材料的结晶度，并计算其交联度。与现有技术相比，本发明不仅能够实现现场快速检测各种交联方法制备的XLPE电缆绝缘的交联度，并且无污染、环保。

技术领域

本发明涉及电力电缆入网检测中的绝缘质量检测技术领域，尤其涉及一种现场快速测量XLPE电缆交联度的方法。

背景技术

随着我国城市经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，城市电网电力需求日益增加。由于线路走廊的限制，环境美化的要求等，现代城市电网大量依赖电力电缆进行电力输送。交联聚乙烯(XLPE)电缆因其具有优良的机械、耐热、电气性能，在城市配电网得到了大量应用。然而，虽然我国电线电缆生产企业众多，但由于生产投资少、技术含量低，小规模企业占绝大多数，这些企业多数没有检测室或有检测室而不能正常开展工作。由于这些小企业既不懂电线电缆质量检测的重要指标与原材料的关系，又不具备出厂检验能力，其产品质量很难控制，所以造成企业产品质量波动大，产品合格率低。另外，部分电缆企业为了节省成本，获取更大的经济利润，生产的电线电缆多以低端产品为主，且很多产品不按照相关标准生产，导致市场上常常出现不合格产品。更有甚者，有部分企业在没有获得相关批准时候就开展了电线电缆的制造，这样就在某种程度上致使产品存在严重的质量问题。若电缆入网检测未能检出不合格电缆，这些电缆投运后将对电力系统的安全稳定运行造成很大隐患，甚至对国民财产和人身安全造成严重威胁。对于电网运行企业而言，质量监督的职责重大。严格把控电缆的入网检测关，完善和提高电缆入网检测的标准是一项重要而紧迫的任务。

XLPE是由聚乙烯(PE)交联而成，交联是改善PE性能的重要工序，交联后的XLPE性能大幅改良提升，有利于满足现场复杂的运行环境，特别是夏天过流过负荷条件下的高温运行环境。XLPE电缆绝缘质量与其交联度具有密切关系，表征PE交联水平的交联度是XLPE电缆性能质量的基本参数。因此，检测XLPE材料的交联度成为了一种评价XLPE电力电缆质量水平的重要手段。针对XLPE交联度测试，目前通用的两种方法是XLPE凝胶萃取法和热延伸试验法。其中凝胶萃取法是利用二甲苯将XLPE中未交联的PE萃取后，用剩余物质量占原XLPE试样总质量比作为交联度。但由于二甲苯萃取时将不溶于二甲苯的所有物质都作为交联后的XLPE，而XLPE中会有一些填料(如交联剂和硅烷偶联剂等)或杂质等不溶于二甲苯，导致溶解的XLPE比例下降，所以整体会使二甲苯法测得的交联度偏高。另外，二甲苯的萃取温度范围为139-140℃，而在此温度区间，也正好是XLPE交联反应的温度区间，导致在萃取过程中，XLPE再次发生交联反应，增加了交联度。而热延伸实验法由于需要在电缆绝缘上取样并制作哑铃状样本进行测试，制样过程较为复杂，导致整体测试时间长。另外，在前期测试中发现对于交联度较低的样本(低于60％)，做热延伸实验时XLPE材料均将发生断裂，导致无法计算试样伸长率，从而无法对比不同交联度样本的力学性能。由此，上述两种检测方法均存在检测时间长、检测准确度低、不能进行现场快速检测等问题。如何快速准确地测试现场电缆交联度成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有XLPE交联度检测方法存在检测时间长、检测准确度低、不能进行现场快速检测问题，本发明提供了解决上述问题的一种现场快速测量XLPE电缆交联度的方法，该方法基于差示扫描量热法(DSC)进行现场XLPE交联度的快速准确测定，实现对XLPE电缆绝缘交联度进行准确测量和判断，并为判断电缆绝缘质量提供重要依据。本发明具有技术先进、易于操作、适用度广、节省时间、准确度高的优点。

本发明通过下述技术方案实现：

一种现场快速测量XLPE电缆交联度的方法，该方法包括如下步骤：