隨著交聯(lián)電纜的廣泛運(yùn)用，熱收縮性能作為其產(chǎn)品質(zhì)量的主要性能之一越發(fā)受到關(guān)注，從收縮的產(chǎn)生機(jī)理、生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)力產(chǎn)生等方面分析探討收縮性能，可更好地調(diào)整絕緣中應(yīng)力分布，更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量。

 一、 金聯(lián)宇交聯(lián)電纜熱收縮性能的基本概念

　　所謂交聯(lián)電纜熱收縮性能，是表征成品電纜的交聯(lián)聚乙烯絕緣在受熱狀態(tài)下絕緣回縮比率的一個(gè)量值。一般檢驗(yàn)條件設(shè)置在受熱溫度130℃、時(shí)間1小時(shí)。加熱冷卻后觀察電纜絕緣回縮情況并計(jì)算其收縮率。究其原理，該試驗(yàn)主要體現(xiàn)了交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的熱應(yīng)力特性。交聯(lián)聚乙烯絕緣的熱應(yīng)力屬于材料及其加工過(guò)程中固有應(yīng)力的一種，由巨分子（結(jié)晶）和擠壓產(chǎn)生并會(huì)留在絕緣材料中。在電纜工作受熱過(guò)程中，由于加熱熔化使得巨分子的自然定位被取消，在冷卻時(shí)若不能完全達(dá)到原有定位，其結(jié)果是所謂“被凍結(jié)”的應(yīng)力可能通過(guò)外界力或熱的作用被釋放，例如原來(lái)的形狀通過(guò)收縮而改變。熱收縮試驗(yàn)正是利用這種宏觀上的表征來(lái)體現(xiàn)熱應(yīng)力殘留并變化的情況。

二、 近年來(lái)監(jiān)督抽查絕緣熱收縮試驗(yàn)情況分布介紹

　　近年來(lái)，*對(duì)電線電纜的質(zhì)量空前重視，每年均會(huì)組織相關(guān)的監(jiān)督類檢驗(yàn)，交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的合格率通常保持在75%-85%之間，而不合格的樣品中，熱收縮試驗(yàn)不合格占大多數(shù)。其中，小截面、導(dǎo)體為一類導(dǎo)體的，其熱收縮變得較難合格，相比而言，大截面電纜相對(duì)較好，但是仍然存在熱收縮不合格的情況。熱收縮的性能已成為繼熱延伸、老化試驗(yàn)后第三個(gè)不容易控制的指標(biāo)。

三、 熱收縮性能出現(xiàn)問(wèn)題的原因分析

　　絕緣熱收縮試驗(yàn)代表了絕緣熱應(yīng)力殘留的情況，因而分析熱收縮性能出現(xiàn)問(wèn)題的原因也應(yīng)該從熱應(yīng)力的產(chǎn)生和釋放著手。

　　由于不同線膨脹系數(shù)兩種材料的組合，在電纜生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生熱應(yīng)力是不可避免的。再者、交聯(lián)絕緣在冷卻過(guò)程中，由于和導(dǎo)體緊密地結(jié)合在一起，且兩者熱膨脹系數(shù)相差很大，絕緣無(wú)法回縮，造成了軸向應(yīng)力（同時(shí)可包含軸向應(yīng)變）。同時(shí)，若生產(chǎn)企業(yè)為了提高生產(chǎn)速度，希望絕緣表面較快冷卻，而絕緣中間層尚未完全冷卻，使絕緣無(wú)法向?qū)w中心回縮，轉(zhuǎn)而向絕緣體中間回縮，會(huì)是在導(dǎo)體表面絕緣上造成了徑向拉應(yīng)力。幾種應(yīng)力會(huì)保留在電纜絕緣中并在室溫狀態(tài)下處于“凍結(jié)”狀態(tài)。而一旦電纜受熱（其在正常工作狀態(tài)下通常都會(huì)受熱），該應(yīng)力就會(huì)被釋放出來(lái)產(chǎn)生破壞性影響。如：徑向和切向應(yīng)力會(huì)使導(dǎo)體附近的絕緣向絕緣體中間拉伸，導(dǎo)體附近的絕緣處在各項(xiàng)拉伸力的作用下絕緣性能會(huì)大大降低。

　　其次，生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)因素也會(huì)影響熱應(yīng)力的釋放。生產(chǎn)線中交聯(lián)管通常由加熱、冷卻和預(yù)冷三部分組成，且加熱管和冷卻管愈長(zhǎng)則生產(chǎn)速度快。一般對(duì)于預(yù)冷管的重視不夠，平均給予冷卻管長(zhǎng)度僅為9-11米。此時(shí)的預(yù)冷管和加熱管不成比例，生產(chǎn)出的高溫絕緣線芯不能得到很好的預(yù)冷、直接進(jìn)入水中冷卻，定會(huì)造成電纜絕緣內(nèi)的熱應(yīng)力無(wú)法釋放。該類絕緣不僅表現(xiàn)在熱收縮性能無(wú)法到要求，其原始抗張性能一般也較低，伸長(zhǎng)也不理想，經(jīng)135℃烘箱老化后反而能消除熱應(yīng)力，使得老化后的張力和伸長(zhǎng)率反而提高。更有甚者，過(guò)大的熱應(yīng)力會(huì)造成交聯(lián)絕緣結(jié)晶結(jié)構(gòu)的應(yīng)力開(kāi)裂，除收縮外還可能引起局部放電不合格。

　　再次，在生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)中，冷卻水溫度和水位高度對(duì)于預(yù)應(yīng)力釋放也會(huì)有一定影響。預(yù)冷管中約有一半長(zhǎng)度以N2氣為預(yù)冷卻介質(zhì)，另一半長(zhǎng)度為水。如水位過(guò)高，就縮短了N2氣為預(yù)冷卻部分的長(zhǎng)度，造成絕緣內(nèi)的預(yù)應(yīng)力不能完全釋放，同時(shí)由于交聯(lián)聚乙烯材質(zhì)的熱容量較大，冷卻水的溫度也不應(yīng)太低，交聯(lián)管管壁的溫度也需與預(yù)冷管相配套，否則，在高速生產(chǎn)時(shí)有可能產(chǎn)生絕緣表面與中部溫度冷卻不均勻，從而產(chǎn)生熱應(yīng)力，或是導(dǎo)致其釋放不均勻。