20世纪80年代之前电力电缆的绝缘几乎全为油浸纸绝缘，随着我国电力工业的快速发展,现今,各个电压等级电力电缆中几乎全都采用聚乙烯绝缘电缆。但油纸绝缘优良的性能,多少年来使用中建立起来的可靠性和丰富的运行经验，是其他电缆所不及的,故仍占有--定份额,特别是超高压电力电缆方面,仍然大量采用油浸纸绝缘。电力电缆绝缘层的主要性能应具有较高的击穿强度、较低的介质损耗角正切、极高的绝缘电阻、优良的耐树枝放电性能,具有一定的柔软性、机械强度和满足电缆绝缘性能,长期安全稳定。常用的电力电缆绝缘材料有纸绝缘、挤包绝缘和压力电缆绝缘三种。
1.纸绝缘电缆的绝缘层
纸绝缘电缆的绝缘层是采用窄条电缆纸带(通常纸宽为5~25mm),一层层地包绕在电缆导体.上,经过真空干燥后浸渍矿物油或合成油而形成的。纸带的包绕方式，除紧靠导体和绝缘层最外的几层外,均采用间隙式绕包,这使电缆在弯曲时,在纸带层间可以相互移动,在沿半径为电缆本身半径的12~25倍的圆弧弯曲时,不至于损伤绝缘。电缆纸是木，质纤维纸,经过绝缘浸渍剂浸渍之后成为油浸纸。油浸纸绝缘实际上是木质纤维素与浸渍剂的夹层结构。35kV及以下的油纸电缆采用黏性浸渍剂,即松香光亮油复合剂。这种黏性浸渍剂的特性是,在电缆工作温度范围具有较高的黏度以防止流失,而在电缆浸渍温度下,则具有较低的黏度,以确保良好的浸渍性能。
2.挤包绝缘电缆的绝缘层结构及其材料性能
挤包绝缘材料是各类塑料、橡胶的高分子聚合物,经挤包工艺一次成型紧密地挤包在电缆导体上。塑料和橡胶属于均匀介质,这是与油浸纸的夹层结构完全不相同的。聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯和乙丙橡胶的主要性能如下。
(1)聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯树脂为主要原料,加入适量配合剂、增塑剂、稳定剂、填充剂、着色剂等经混合塑化而制成的。聚氯乙烯具有较高的电气性能和较高的机械强度,具有耐酸、耐碱、耐油性能,工艺性能也比较好。缺点是耐热性能较低,绝缘电阻率较小,介质损耗较大,因此只能用于6kV及以下的电缆绝缘。
(2)聚乙烯具有优良的电气性能,介电常数小、介质损耗小、加I方便。缺点是耐热性差、机械强度低、耐电晕性能差。14厦电力电缆应用技术
(3)交联聚乙烯是聚乙烯经过交联反应后的产物。采用交联的方法,将线形结构的聚乙烯加工成网状结构的交联聚乙烯,从而改善了材料的电气性能、耐热性能和机械性能。交联反应的基本机制是,利用物理的方法(如用高能粒子射线辐照)或者化学的方法(如加入过化氧化物化学交联剂，或用硅烷接枝等)来夺取聚乙烯中的氢原子,使其成为带有活性基的聚乙烯分子。而后带有活性基的聚乙烯分子之间交联成三度空间结构的大分子。
