ZR—BV阻燃电缆绝缘材料热老化寿命研究
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析电线电缆是现代社会中电力传输、信息传递的必备工具，而绝缘材料和护套材料是电线电缆的重要组成部分，保障着电线电缆的安全稳定运行。
然而，绝缘材料和护套材料随着使用时间的增长会出现老化现象，从而影响着电线电缆的使用寿命和安全性。
因此，本文对电线电缆绝缘材料及护套材料的老化进行分析。
绝缘材料的选择对电线电缆的性能和寿命有着很大的影响，而绝缘材料的老化主要表现为热老化和光老化两种。
1. 热老化热老化是指在高温下，绝缘材料因受热引起化学反应而发生老化变化。
绝缘材料老化时，发生材料分子链断裂，氧化反应，导致化学结构的改变和物理性能的下降。
热老化的影响因素主要包括温度、时间和氧气。
一般来说，温度越高、时间越长、氧气越多，绝缘材料老化的速度就越快。
因此，选用具有较好的耐热性能的绝缘材料能够延长电线电缆的使用寿命。
光老化是指在太阳光照射下，绝缘材料因受紫外线、可见光和红外线等光线的照射而发生老化的变化。
光老化对电线电缆的影响主要表现在两个方面。
第一方面，光老化会导致绝缘材料的物理性能发生变化。
长时间受光照射的绝缘材料表面会出现龟裂、开裂、剥落等现象，从而降低绝缘材料的拉伸强度和断裂伸长率。
第二方面，光老化会影响绝缘材料的电学性能。
光照射会使绝缘材料的介电常数变化，增加介电损耗和耐受电场强度的下降。
护套材料是电线电缆的外层保护材料，主要起着防水、防腐、防晒等作用。
护套材料的老化对电线电缆的安全稳定运行也有着很大的影响，主要表现在以下几个方面。
1. 机械性能护套材料的机械性能主要包括拉伸强度、断裂伸长率、硬度等指标，老化后这些机械性能的指标都会下降，致使护套材料变得脆化，易于破裂或剥落，从而降低电缆的机械强度和耐久性。
2. 电学性能护套材料中所含的填料和添加剂，可能会对电气性能产生影响，如介电强度、电阻率等参数的变化，从而使电线电缆在使用过程中存在漏电、短路等故障风险。
护套材料在高温条件下，易出现老化变化。
电缆绝缘材料交联聚乙烯的老化及寿命调控
电缆绝缘材料交联聚乙烯的老化及寿命调控
王江琼;李维康;张文业;万宝全;查俊伟
【期刊名称】《物理学报》
【年(卷),期】2024(73)7
【摘要】交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)因其优异的力学性能和绝缘性能广泛应用于电力电缆领域中,但在高压电缆的运行过程中XLPE不可避免会受到电老化、热老化和电-热联合老化的影响,使得材料的性能和寿命下降,因此需要对XLPE的老化性能和使用寿命进行调控.本文介绍了XLPE的结构特性和交联机理,系统分析了其老化过程及影响机制,并概述了接枝、共混和纳米粒子改性等调控策略,同时基于寿命评估模型探究了XLPE因老化而导致的寿命衰减问题.最后,展望了调控XLPE电缆绝缘材料使用寿命策略的未来方向,为XLPE电缆绝缘材料的进一步改进和长期稳定运行提供理论指导.
【总页数】12页(P28-39)
【作者】王江琼;李维康;张文业;万宝全;查俊伟
【作者单位】北京科技大学化学与生物工程学院;北京智慧能源研究院;北京科技大学顺德创新学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM2
【相关文献】
1.低压交联聚乙烯电缆热老化试验及寿命评定
2.交联聚乙烯电缆接头典型缺陷老化寿命评估
3.110kV电压等级交联聚乙烯绝缘材料的老化特性
4.交联聚乙烯海底电缆绝缘层热老化寿命及理化性质分析
5.电缆用交联聚乙烯热老化寿命评估和预测
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析
1.材料老化机理
电线电缆绝缘材料及护套材料在长期使用过程中，受到温度、湿度、氧气、紫外线等
外界因素的影响，会发生老化现象。
常见的材料老化机理有热老化、氧化老化、紫外线老
化等。
在研究过程中，可以通过对老化前后样品的化学、物理性质进行对比分析，了解老
化机理。
2.老化性能测试
对于电线电缆绝缘材料及护套材料的老化性能，可以通过一系列的测试手段进行评价。
常见的老化性能测试方法有耐热性测试、耐氧化性测试、耐湿热性测试、耐紫外线性能测
试等。
通过这些测试，可以评估材料在不同环境条件下的老化性能，并对材料进行筛选和
改进。
3.老化机制研究
在材料老化的过程中，会发生一系列的物理、化学变化，从而导致材料性能的降低。
通过研究老化前后材料的化学、物理性质的变化规律，可以深入了解老化机制。
可以通过
拉伸试验、热分析等测试手段，了解材料的断裂强度、热性能和分子结构等变化。
4.老化评估方法
对于电线电缆绝缘材料及护套材料的老化评估，可以通过定期采样、加速老化试验、
实际使用环境下的老化评估等方法进行。
定期采样可以监测材料在实际使用过程中的老化
情况；加速老化试验通过提高温度、湿度等条件，使材料在短时间内发生老化，快速评估
材料的老化性能；实际使用环境下的老化评估可以对电线电缆进行长期的监测，评估材料
的老化程度。
通过以上研究方法，可以对电线电缆绝缘材料及护套材料的老化进行分析和评估，为
材料的选用和使用提供科学依据，从而提高电线电缆的使用寿命和安全性能。
BVR产品主要检测项目及性能指标
符合耐火四级B类要求
产品名称
铜芯聚氯乙烯绝缘软电缆
型号规格
BVR—450/750V 1×2.5mm2
导体材料
不镀金属铜导体
导体结构
7/0.68mm、19/0.41mm
执行标准
7支结构：GB5023.3-1997，按标准要求应称之谓“227 IEC 01(BV)”，习惯上称为7支结构的BVR
19支结构：JB/T8734.2-2016，BVR—450/750V1×2.5 mm2
%
125
13
老化前后抗张强度变化率
%
±20
14
老化前后断裂伸长率变化率
%
±20
15
阻燃特性(ZR-B-BVR时)
—
符合阻燃四级B类要求
16
耐火特性(NH-B-BVR时)
—
符合耐火四级B类要求
产品名称
铜芯聚氯乙烯绝缘软电缆
型号规格
BVR—450/750V 1×16 mm2
导体材料
不镀金属铜导体
导体结构
导体结构检查
mm
7/0.43
2
20℃导体直流电阻
Ω/km
≤18.1
3
绝缘平均厚度
mm
≥0.6
4
绝缘最薄点厚度
mm
≥0.44
5
产品外径
mm
≤2.8
6
标志外观检查
—
色泽均匀,光滑圆整,印标连续、清晰、耐擦
7
耐电压试验
V/min
2000V/5min无击穿
8
70℃绝缘电阻
MΩ·km
≥0.013
9
绝缘老化前抗张强度
5
产品外径
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析电线电缆作为现代社会中不可或缺的基础设施，其绝缘材料及护套材料的质量直接影响着整个电力系统的安全可靠运行。
随着时间的推移，电线电缆材料会受到各种外界因素的影响，从而产生老化现象，降低其性能和寿命。
对电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析显得尤为重要。
1.老化原因电线电缆绝缘材料经过长时间使用后，会受到多种因素的影响而产生老化现象。
主要的老化原因包括：（1）热老化：长期高温环境下，绝缘材料容易发生热老化，使得其机械性能和绝缘性能逐渐下降。
（2）氧化老化：氧气、湿度、紫外线等外界环境因素会导致绝缘材料发生氧化老化，使其硬化、变脆、表面开裂，从而降低绝缘性能。
（3）化学老化：绝缘材料可能受到化学物质的腐蚀，使其分子链断裂或交联，导致绝缘材料变质、失效。
2.老化测试方法为了评估绝缘材料的老化程度，通常采用以下测试方法：（1）物理性能测试：包括拉伸强度、断裂伸长率、硬度等指标的测试，用以评估绝缘材料的机械性能。
（3）热老化试验：将绝缘材料置于一定温度下进行长时间热老化，然后测试其物理性能和绝缘性能的变化情况。
（4）氧化老化试验：将绝缘材料置于氧气或紫外线照射下进行氧化老化试验，评估其氧化老化程度。
3.老化机理绝缘材料的老化机理是绝缘材料在外界环境因素的作用下发生结构和性能变化的过程。
一般来说，老化机理可以分为物理老化、化学老化和热老化三种类型。
物理老化是绝缘材料在外界力量作用下发生结构变化，化学老化是绝缘材料受到化学物质的腐蚀而发生质量和性能的变化，热老化是绝缘材料在高温环境下受热作用而发生物理和化学性能的变化。
二、电线电缆护套材料的老化分析（1）紫外线老化：电线电缆护套材料暴露在阳光下，长期受紫外线照射会导致其分子链断裂，使其硬化、变脆。
护套材料的老化机理与绝缘材料类似，同样可以分为物理老化、化学老化和热老化三种类型。
护套材料在外界环境因素的作用下发生结构和性能变化的过程，导致其使用寿命的缩短和性能的下降。
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析发布时间：2021-09-29T07:47:42.916Z 来源：《当代电力文化》2021年第15期作者：张蕾张澜[导读] 电线电缆等绝缘材料作为承载电力运输线路制作的主要材料张蕾张澜陕西省产品质量监督检验研究院摘要：电线电缆等绝缘材料作为承载电力运输线路制作的主要材料，其质量及其使用年限和范围对于电线电缆质量和电力稳定有着至关重要的影响，同时其护套材料作为线路的防护对于人身安全保障也起着关键作用，因此，对这些材料的老化及常有的质量问题进行分析探讨有着极大的现实意义。
关键词：电线电缆；绝缘材料；护套材料；老化；引言近些年随着我国人均收入的不断提高，人们对于生活质量的要求增加，同时加上智能电器的逐渐普及，居民用电需求逐年递增，在此背景下，相关企业的数量也逐渐增多，企业之间相互竞争日益激烈，同质化严重，电线电缆企业也是如此。
因此各企业要是想合法的赢取收益最大化，其在保证质量前提下尽量减少报废率，把控好成本投入这一点就显得格外重要了，能够最大程度地获取竞争优势。
1.有效提高电线电缆绝缘和护套材料的质量是提高供电质量的重要基础。
首先我们需要明确供电质量的优劣本身取决于所使用的电线电缆等的质量好坏。
好的电线电缆不仅能够保证稳定长期平稳供电，更能够保证人民人身安全。
但是再往下剖析我们又会发现电线电缆质量会受到其使用绝缘和护套等材料的影响，因此说有效提高电线电缆绝缘和护套材料的质量才是真正提高保证供电质量的基础。
但是当下很多电线电缆的实际生产中，都很容易忽视掉绝缘材料和护套材料对于产品质量的重要影响，在实际生产中，只考虑到这些材料在整体材料中的占比和成本不高，因此比较轻视，从而导致质量把控不严，后续质量受到影响。
实际上，这些材料质量决定着电线电缆料的绝缘、抗老化、耐环境等多个性能，因此这些材料的质量把控极为关键，事实也是如此，在有关电缆电线的产品检测标准里，与这些材料有关的检测在70%左右，占了产品检测的很大部分。
BV ZR-BV 电线电缆技术规范书
电缆技术规范书第1部分电缆结构描述及电缆性能产品名称：额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆产品型号：[227IEC01(BV)、ZR-BV]1执行标准2 使用特性2.1 电缆型号：227IEC01(BV)、ZR-BV，电缆的额定电压U/U：450/750V，电缆使用频率为50Hz。
2.2 电缆导体的长期允许工作温度应不超过70℃。
2.3 电缆敷设温度应不低于0℃，推荐的允许弯曲半径：电缆外径（D）小于25mm2者，不小于4D；电缆外径（D）大于等于25mm者，不小于6D。
3 技术特性3.1 导体3.1.1 电缆的导体结构及性能符合GB/T3956-2008的规定。
3.1.2 导体表面光洁、无油污、无损伤绝缘的毛刺、锐边。
3.2 绝缘3.2.1 绝缘紧密挤包在导体上，且容易剥离而不损伤导体；绝缘表面平整，色泽均匀；绝缘层的横断面上无目力可见的气泡和砂眼等缺陷。
3.2.2 227IEC01(BV)电缆采用PVC/C聚氯乙烯绝缘料，ZR-BV电缆采用ZR-PVC/C 型聚氯乙烯绝缘料，绝缘厚度的平均值不小于GB5023.3-2008规定的标称值，绝缘层最薄点处厚度不小于相应标称值的90%-0.1mm。
4 成品电缆4.1 成品电缆按GB5023.3-2008规定的项目进行检验。
4.2 成品电缆绝缘的物理机械性能符合本规范书中表1的规定，成品电缆的结构尺寸及工作温度时的绝缘电阻等性能符合本规范书中表2的规定。
4.3 成品电缆经2500V/5min交流电压试验，不击穿。
4.4 成品电缆能通过GB/T18380.1-2008中单根垂直燃烧试验。
4.5 ZR-BV成品电缆阻燃性能通过GB/T18380.3-2008中C类燃烧试验。
4.6 成品电缆的绝缘表面上印有制造厂名、产品型号、额定电压等连续标志，标志字迹清楚、容易辨认和耐擦。
5 标志、包装5.1 成品电线成圈或成盘交货。
5.2 每盘电缆附有产品质量检验合格证，电缆盘上标明：a. 制造厂名称：b. 型号、规格；mm2；c. 额定电压；V；d. 长度；m；f. 制造日期：年月日；g. 标准编号或认证标志。
电力装置绝缘材料的老化与寿命评估技术研究
电力装置绝缘材料的老化与寿命评估技术研究电力系统是现代社会的基础设施之一，而电力装置绝缘材料在电力系统中扮演着至关重要的角色。
绝缘材料的老化与寿命评估技术研究对于确保电力系统的正常运行和安全稳定具有重要意义。
随着电力系统的不断发展和更新，如何有效地评估绝缘材料的老化状况和寿命成为了当前研究的焦点之一。
绝缘材料的老化是指在长期运行过程中由于外部环境、电场、温度等因素导致绝缘材料性能逐渐下降的过程。
绝缘材料的老化会导致电力设备的绝缘性能下降，进而可能引发设备短路、击穿等故障，严重威胁电力系统的正常运行。
因此，对绝缘材料的老化进行准确评估并制定有效的预防措施至关重要。
在绝缘材料的老化评估方面，目前主要采用的方法包括实地测试、实验室试验和模拟仿真等多种手段。
实地测试是指通过对已安装的绝缘材料进行检测和监测，以了解其实际老化程度。
实验室试验则是在控制环境下对绝缘材料进行模拟老化实验，以快速评估其老化性能。
而模拟仿真则是通过建立数学模型和计算分析来预测绝缘材料在特定条件下的老化寿命。
这些方法各有优劣，需要根据具体情况选择合适的手段进行评估。
除了评估绝缘材料的老化程度外，确定绝缘材料的寿命也是至关重要的。
绝缘材料的寿命可以通过加速老化试验和寿命模型预测等方法来评估。
加速老化试验是指通过提高温度、电场强度等条件来模拟长期运行过程，以快速评估绝缘材料的寿命。
而寿命模型预测则是通过建立绝缘材料老化模型和数据分析方法，来预测其在实际运行条件下的寿命。
这些方法可以帮助电力系统及时更换老化的绝缘材料，确保系统的安全稳定运行。
绝缘材料的老化与寿命评估技术研究也面临着一些挑战和难点。
首先，不同类型的绝缘材料在不同工作环境下的老化规律和寿命特性各有不同，因此需要针对不同材料和环境制定相应的评估方法。
其次，绝缘材料的老化过程是一个复杂的多因素耦合过程，需要综合考虑温度、湿度、电场等多种因素的影响，这对评估方法和模型的准确性提出了挑战。
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析
电线电缆绝缘材料及护套材料的老化分析【摘要】本文围绕电线电缆绝缘材料和护套材料的老化问题展开研究，主要包括老化机理分析、老化影响因素探究、老化测试方法比较、不同材料老化特性对比以及老化机理与结构性能关系研究。
通过深入探讨这些内容，可以更好地了解电线电缆老化的原因和影响因素。
结合实验数据对不同材料的老化特性进行对比分析，揭示了不同材料的优劣势和应用范围。
结合研究成果总结出电线电缆老化问题的综合分析和展望，展示了相关研究的应用前景，并为未来研究提供了一定的参考和指导。
通过这些研究成果，能够更好地推动电线电缆绝缘材料和护套材料的老化问题的解决和技术提升。
【关键词】电线，电缆，绝缘材料，护套材料，老化分析，老化机理，老化影响因素，老化测试方法，材料老化特性，结构性能，应用前景，研究成果1. 引言1.1 研究背景电线电缆作为电力传输和通信的重要组成部分，在现代社会中起着至关重要的作用。
随着使用时间的增长，电线电缆中的绝缘材料和护套材料会受到各种外界因素的影响，导致老化现象的发生。
为了保障电线电缆的安全可靠运行，对绝缘材料和护套材料的老化机理及影响因素进行深入研究势在必行。
研究背景中，首先需要了解老化对电线电缆性能和寿命的影响。
随着电线电缆的使用时间增长，绝缘材料和护套材料会发生老化变化，使得电线电缆的绝缘性能下降，其耐热、抗拉伸等性能也会受到影响。
这些变化可能导致电线电缆的故障率增加，从而影响电力传输和通信的正常运行。
研究背景中也需要分析当前电线电缆老化分析的研究现状。
目前，国内外关于电线电缆绝缘材料和护套材料老化机理的研究已取得一定进展，但在应用前景、老化测试方法等方面仍存在较大的挑战和不足之处。
对电线电缆绝缘材料和护套材料的老化分析进行深入研究，对提高电线电缆的可靠性和安全性具有重要意义。
1.2 研究目的研究目的是为了深入了解电线电缆绝缘材料和护套材料的老化机理，探究其老化影响因素，比较不同材料的老化特性，并研究老化机理与结构性能之间的关系。
热失重法快速评估交联聚乙烯材料热老化寿命的可靠性研究
２０２１ 年 ６ 月
电线电缆
Ｎｏ．３ ２０２１
Ｗｉｒｅ ＆ Ｃａｂｌｅ
Ｊｕｎ．，２０２１
热失重法快速评估交联聚乙烯材料
热老化寿命的可靠性研究
胡诚成，倪 勇
（ 上海电缆研究所有限公司 特种电缆技术国家重点实验室，上海 ２０００９３）
摘要：采用热失重技术研究交联聚乙烯（ ＸＬＰＥ） 材料在氮气与空气两种氛围下的热降解过程，分别参照 ＪＢ ／ Ｔ
及依据。
从而影响电线电缆的运行可靠性及使用寿命。 根据
１ 试验部分
老化原因，电缆绝缘老化分为机械老化、化学老化、
电老化和热老化 ［２⁃４］ 。 电线电缆失效主要是由热老
化直接或间接引起的，在综合考虑热老化评估的可
行性及热环境的普遍适用性后，对电线电缆的寿命
评估首选热老化寿命评估
［２］
。
收稿日期：２０２０⁃０５⁃０６
１５４４—２０１５、ＡＳＴＭ Ｅ１６４１⁃０７—２０１２ 和 ＡＳＴＭ Ｅ１８７７⁃００—２０１５ 标准并结合常规老化法及阿伦尼乌斯经验公
式，以 ５％失重为 ＸＬＰＥ 使用寿命失效终点，分别用恒温法和升温法评估了空气氛围下的热老化寿命，并建立
了两种方法下的热老化寿命方程 ｌｎｔ ＝ １４ ９７０ ／ Ｔ－ ２３ ８ 与 ｌｇｔ ｆ ＝ ６ ５８１ ６ ／ Ｔ ｆ － １０ ５７４，最后综合实际运行寿命、
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｒｏｓｓ⁃ｌｉｎｋｉｎｇ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ
ｕｎｄｅｒ ｔｗｏ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ａｉｒ， ｒｅｆｅｒｒｉｎｇ ｔｏ ＪＢ ／ Ｔ １５４４—２０１５， ＡＳＴＭ Ｅ１６４１⁃０７—２０１２， ａｎｄ ＡＳＴＭ