輻照交聯電纜簡介
發布時間：
2022-11-02
輻照交聯技術性由電子加速器生產制造的較高能離子束，功效在高聚物內部，使高聚物的分子式產生變化，由原先的線形生物大分子變為不溶不熔的三維多孔結構，進而使原材料具備獨特的耐溫性、耐酸類、耐輻射危害、高阻燃等級和高韌性性。輻照交聯電纜的原理及優點是什么，又是怎么去應用的呢，就此問題簡單介紹一下。
輻照交聯技術性由電子加速器生產制造的較高能離子束，功效在高聚物內部，使高聚物的分子式產生變化，由原先的線形生物大分子變為不熔的三維多孔結構，進而使原材料具備獨特的耐溫性、耐酸類、耐輻射危害、高阻燃等級和高韌性性。輻照交聯電纜的原理及優點，又是怎么去應用的呢，以后的發展趨勢如何，整體形勢如何，就此問題簡單介紹一下。
電子輻照交聯電線優點.
1、輻照交聯產品具備性能卓越、節能型、零污染；
2、輻照交聯是可生產制造既化學交聯且阻燃性的電線、電纜線產品的一種方法；
3、耐溫級別高。輻照交聯產品耐溫級別可以達到105℃-150℃，其他化學交聯方法現階段僅限于90℃，PVC 僅有70℃；
4、耐輻射源工作能力強(耐老化、熱脆化特性好)，耐裂開使用性能優越；
5、輻產品在常溫狀態化學交聯，可防止電導體淬火及生產過程中熱應力導致的缺點，防止了絕緣層熱應力。
輻照交聯絕緣層阻燃性電線現階段關鍵運用于家中、多層建筑、酒樓、醫院門診、地鐵站、核電廠、隧道施工、發電站、礦山開采、原油、化工廠等新項目及其消防報警系統、安防設備、排煙系統機器設備、應急安全通道運送、照明燈具等緊急設備的供電線路中必須防火的場所。
輻照交聯電纜的歷史及市場前景
1. 前言
目前，全世界用于工業的電子加速器有700～800臺，總功率超過20000kW，其中200多臺應用于電線電纜的輻照交聯，主要集中在北美、歐洲、日本、俄羅斯、中國及韓國等國家。美國、日本等國幾乎所有生產電線的大廠，都利用電子加速器生產輻照交聯特種電線電纜。我國現有電子加速器近60臺，用于電線電纜輻照交聯的近50臺，與日本生產輻照交聯電線電纜的電子加速器臺數相近。我國輻照交聯電線電纜產品無論在規格、品種和技術等各方面與先進工業國家仍有相當大的差距。
2. 我國電線電纜行業輻射加工應用現狀
近十幾年來，我國電線電纜行業輻照加工技術有了長足的發展，主要表現在如下幾個方面。
2.1 電子加速器擁有量增長較快，已形成規模生產能力,20世紀90年代初，電纜行業開始形成了輻照交聯電線電纜用電子加速器生產線的投資熱潮。近十幾年來，電纜行業擁有的電子加速器生產線迅速增長到近40臺，加上熱縮行業及研究單位也用于輻照加工電線電纜的電子加速器已近50臺，總功率超過2000kW，其中有一半是國產電子加速器，其它分別從美國、俄羅斯、日本、法國、韓國引進。目前，我國輻照加工電線電纜生產線的生產能力雖然比不上美國，但與日本、俄羅斯、西歐等國的生產能力差距不大，被國際上認為是輻照加工發展速度最快的國家。
2.2 輻照交聯電線電纜的市場前景 電線電纜產品的市場開拓取得一定進展 20世紀90年代，輻照交聯電線電纜由于輻射工藝開發滯后，國產原材料品種少，質量又不穩定，國內相關標準滯后等原因，造成了一些電子加速器生產線開工不足，影響了經濟效益的充分發揮。近幾年來，情況有了一定改善。1992年輻照交聯電線電纜的年產值僅為3000多萬元，現在已增加到近20億元，已開發的并有較成熟市場的產品主要有：
(1) 10 kV和l kV輻照交聯聚乙烯絕緣架空電纜。該產品曾經開創了國內輻照交聯電線電纜的第一次輝煌，目前仍為多家電纜廠輻照交聯電纜的主導產品。
(2) 1 kV輻照交聯聚乙烯絕緣電力電纜(含阻燃、耐火、無鹵低煙型)。該產品是輻照交聯電線電纜開發最早的品種之一，但由于各種原因，很長一段時期未能被市場所接受。隨著國家對電網改造投入的加大和經濟建設的加快，已逐漸被供電部門和廣大用戶所接受。交聯聚乙烯絕緣電力電纜取代聚氯乙烯絕緣電力電纜已是大勢所趨，用量逐年增加，已成為多家電纜廠輻照交聯電纜的主導產品，應屬于量大面廣的輻照電纜產品。
(3) 輻照交聯聚乙烯絕緣控制電纜 (含阻燃、耐火、無鹵低煙型)。同電力電纜一樣，聚氯乙烯絕緣控制電纜勢必將被交聯聚乙烯絕緣控制電纜所取代，而小截面的無鹵阻燃電纜則更宜采用輻照交聯。
(4) 輻照交聯聚乙烯絕緣機場照明電纜。該產品已被民航及軍用機場廣泛采用。
(5) 125℃輻照交聯聚烯烴絕緣機車線。該產品已被鐵道部及多家機車工廠所接受，但產品性能還有待改進。
(6) 105℃輻照交聯聚氯乙烯(XLPVC)絕緣電線。XLPVC絕緣電線只能采用輻照交聯法生產。目前開發的這類產品主要按美國UL 1429、1430、1431、1672等標準生產，用于電子產品配套出口，電線生產企業主要集中在珠江三角州和長江三角州地區。
(7) 125℃～150℃：輻照交聯聚烯烴絕緣電線。目前開發的這類產品主要按美國UL3266、3173、3271、3272、3321等標準生產，用于電機、燈具等產品配套出口，市場需求量很大，電線生產企業主要集中在珠江三角州和長江三角州地區。
(8) 輻照交聯汽車用低壓電線。現進入市場的主要有兩種，一是105℃輻照交聯聚氯乙烯絕緣汽車線；二是125℃輻照交聯聚烯烴絕緣汽車線。采用標準有美國SAE、日本JASO、德國DIN、法國PSA等，但品種和質量未能完全滿足市場需求，仍需大量進口。
(9) 其它開發的產品還有輻照交聯聚乙烯絕緣潛油泵電纜、核電站電纜和彩電高壓線等。
2.3 已開發成功多種輻照交聯電線電纜用材料
我國專業生產輻照交聯電線電纜用材料的廠家已有十余家，已開發投放市場的輻照料主要有：
(1) 1 kV～10kV輻照交聯架空絕緣料；
(2) 90℃～105℃無鹵阻燃輻照交聯電纜絕緣料、護套料；
(3) 150℃輻照交聯聚烯烴電纜料；
(4) 125℃輻照交聯聚烯烴電纜料；
(5) 105℃輻照交聯聚氯乙烯電纜料
(6) 輻照交聯機場照明線專用料；
(7) 125℃～150℃輻照交聯聚烯烴電機引接線絕緣料。
2.4 行業已開始制定輻照交聯電線電纜產品及材料標準
已制定的產品標準有：
(1) 額定電壓450/750 V及以下交聯聚氯乙烯絕緣電線和電纜；
(2) 額定電壓450/750 V及以下交聯聚烯烴絕緣電線和電纜。
已制定的材料標準有：
(1) 架空絕緣電纜用黑色可交聯聚乙烯絕緣料；
(2) 電線電纜用可交聯聚乙烯絕緣料；
(3) 電線電纜用可交聯阻燃聚烯烴料。
3. 與國際先進水平的差距及存在的問題
雖然我國在電線電纜輻照加工方面取得了進展．但在產品質量、品種、效率和產業經濟效益等方面與世界先進國家的差距還是很大，存在的主要問題及原因分析如下：
(1) 技術創新能力低
電線電纜輻照加工企業普遍存在科技投入不足，技術創新能力低下的問題。先進國家的企業是非常重視技術開發的，一是用于科技開發的資金投入高，二是技術力量雄厚。由于產品的技術含量高，其開發的產品往往可以壟斷市場，表現在經濟效益好，產值高。世界先進國家的輻照交聯電線電纜產值已超過80億美元，我國目前也只有20億人民幣，而設備臺數卻占了將近四分之一。
(2) 企業效益不平衡
上海、江蘇、浙江、廣東、山東和湖北等地的電線電纜輻照加工企業效益較好，開機率比較飽滿，有的甚至一年到頭不停機生產，但東北、華東及中西部地區效益相對較差，許多企業開機率較低，比如西安某廠最早引進的電子加速器因長期開工不足，最終只能低價轉讓；鄭州電纜集團公司的進口輻照機組常年閑置。
另外，即使是效益相對較好的企業，與先進國家企業的經濟效益相比，差距也很大。原因是多方面的，主要是現有產品品種少，企業間競爭激烈，導致利潤下降；產品標準滯后，市場宣傳力度不夠，產品市場開拓滯后，市場占有率低。
(3) 產品的質量不過關
在電線電纜輻照加工中，由于部分企業的加速器束下裝置達不到設計要求，又無束下監測手段，輻照后電線電纜表面劑量分布不均勻，達不到改性的要求，產品的合格率較低。
(4) 缺乏高檔次產品
產品開發目前還局限在低壓電力電纜、架空絕緣電纜、電機引接線、機車線和燈用線等少數產品。高檔次的軍用、宇航、石油平臺等特種輻照線纜幾乎是空白。究其原因，一是材料開發滯后于設備投入，高檔次的輻照交聯料幾乎仍為空白；二是輻照加工專業技術人才缺乏，企業科技投入不足，新產品開發嚴重滯后；三是市場的培育還需要一個過程。
4. 今后發展趨勢
綜上所述，我國電線電纜輻照加工行業在設備、材料研制、標準制訂和產品開發等各方面都有了一定的基礎，隨著我國計劃經濟向市場經濟的轉變，市場對輻照電線電纜的品種和數量的需求將有較大幅度的增長，線纜行業對產品結構的調整迫在眉睫。今后五至十年的發展趨勢預測如下：
(1) 1kV～10kV架空絕緣電纜、低壓電力電纜目前同時存在著過氧化物交聯、輻照交聯和硅烷交聯等三種交聯方式，各有所長，今后幾年內將會齊頭并進共同發展，特別是今后幾年內1kV聚氯乙烯絕緣電力電纜將會迅速被交聯聚乙烯絕緣電力電纜所取代，已是大勢所趨，勢不可擋。
(2) 建筑用線。隨著國民經濟的發展，對建筑用電線的要求將越來越高，各類阻燃、耐火、無毒、環保等新型線纜將逐步替代普通的聚氯乙烯線纜，市場前景將十分寬廣。參考北美、歐洲、日本的現狀，結合我國的實際情況，今后幾年內將逐漸推廣使用大量的輻照交聯建筑用線纜，主要為兩類產品：
1) 輻照交聯聚氯乙烯絕緣電線，特點是阻燃、耐刮磨，安全可靠性好；
2) 輻照交聯聚烯烴絕緣及護套線纜，特點是環保、無毒、安全可靠性高。
3) 汽車線。汽車已成為我國的支柱產業。隨著汽車的自動化程度越來越高，車內敷設的電線數量和長度不斷增長。由于受狹窄空間限制及使用條件苛刻，要求汽車電線采用薄絕緣，并耐燃料油及潤滑油，具有高的耐磨、耐高溫性，導線焊接時不熔，阻燃等。使用輻照交聯聚氯乙烯絕緣汽車電線及輻照交聯聚烯烴絕緣汽車電線可實現這些要求。預測今后幾年內輻照交聯汽車電線需求量將逐年增加。
4) 電氣裝備用配線。此類電線用量很大，包括電子、電機、家用電器、燈具、計算機和儀器儀表等均要使用，根據用途及使用場合分別要求其配線具備柔軟性、耐焊接性、剝皮性、耐磨性、耐浸漆性、耐油、耐高溫和阻燃等。按照美國UL標準要求，105℃耐溫等級的電線采用輻照交聯聚氯乙烯絕緣，125℃～150℃耐溫等級的電線采用輻照交聯聚烯烴絕緣。目前國內各類企業出口產品配套線必須采用此類電線。預測今后幾年內該類國內產品也將逐漸使用輻照交聯電線。
(5) 隨著國內材料和產品開發水平的提高，將逐步開發出軍用、宇航、核電站、海上石油平臺等高難度、高要求的特種輻照交聯電線電纜。
(6) 隨著輻照交聯電線電纜市場需求的增長，有條件的企業將建立地區內的輻照加工服務中心，以滿足該地區無輻射加工能力的電線電纜企業生產輻照交聯電線電纜，條件是應具有先進的生產線及各種配套設施，并且有完善的質量保證體系及輻照劑量測試手段。
(7) 輻照加工企業在開發輻照交聯特種電線電纜的同時，也可以開發以下產品：
1) 輻照交聯聚乙烯廢料的利用；
2) 輻照交聯聚乙烯及聚丙烯發泡材料；
3) 輻照交聯聚乙烯(PEX)管材。
5. 結束語
我國電線電纜輻照加工行業近十幾年來雖然已有了的發展，但與國際先進水平仍有較大差距。我們應充分利用我國輻照加工設備的優勢，加大技術投入，提高創新能力，抓住機遇，不斷開發輻照交聯新材料及電線電纜新產品，并擴展應用新領域，使我國輻照加工產業及輻照交聯電線電纜產業獲得更大的發展。
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