点击文章标题可阅读全文！

综述与前沿展望

交联聚乙烯绝缘线芯脱气与副产物扩散研究

/郭宁，曹婧，高岩松，王猛，高俊国

【摘要】高压电缆绝缘普遍采用过氧化物交联聚乙烯，在交联过程中产生的甲烷、苯乙酮等副产物易引发绝缘击穿与局部放电，需要通过脱气工艺去除。然而，脱气工艺存在周期长、能耗高的制约因素。为克服上述限制，文中系统综述了副产物的检测方法，厘清了温度、时间、电缆结构、材料参数，以及多组分扩散因素对脱气过程的影响，为后续试验与仿真研究提供了理论依据。分析表明，测量技术正向非破坏性原位检测方向发展；仿真模型已从一维简化模型发展为热-质耦合的二维有限元模型，解析能力增强，但对多组分竞争扩散机制的描述尚不完善。文中确认了温度、时间，以及绝缘厚度、结晶度等材料属性是决定脱气效率的关键因素，而多组分竞争扩散行为对绝缘电学性能具有决定性影响。未来应重点建立基于非平衡热力学的多组分传质模型，构建试验与仿真双向驱动的验证体系，发展机理与数据融合的智能脱气工艺，结合模型与复合加热技术实现精准控制，推动电缆制造向智能化与绿色化升级。

【关键词】脱气处理；交联副产物；计算模型；检测方法

材料研发与应用

XL-ETFE柔性电缆绝缘热机械疲劳性能的研究

/霍亮，付磊，李晓坤，王玉龙，张晨先，李丽丽

【摘要】为深入探究循环载荷与温度对交联乙烯-四氟乙烯（cross-linked ethylene-tetrafluoroethylene，XL-ETFE）柔性电缆绝缘层疲劳寿命的影响机制，基于COMSOL有限元分析平台，耦合固体力学、固体传热和疲劳寿命模块开展仿真研究，构建航空航天用XL-ETFE绝缘柔性电缆多物理场仿真模型。结果表明：当温度从298K升至423K的过程中，XL-ETFE绝缘的热应力峰值由781MPa增至990MPa，提高了26.76%；与此同时，最大热形变也由1060μm增至1080μm，增大了1.89%，表明温度对绝缘层力学性能具有显著影响。此外，XL-ETFE绝缘的疲劳寿命随其与机械约束距离的减小而逐渐减小，失效循环次数低至1650次；当温度升高至423K时，失效循环次数进一步下降至1200次，降幅达27.27%，表明热应力累积与机械约束是疲劳失效的主控因素，为航空航天领域XL-ETFE绝缘柔性电缆的设计优化提供了重要的理论依据。

【关键词】航空航天用柔性电缆；XL-ETFE绝缘；循环载荷；热机械性能；疲劳寿命

110kV聚丙烯基半导电屏蔽材料的制备与性能研究

/韩啸，郭欢欢，戴学东，刘雄军，奚谦逸，周琳

【摘要】为开发适用于热塑性110kV聚丙烯绝缘电缆的聚丙烯基半导电屏蔽材料，制备了耐–25℃和耐–40℃的两款耐低温半导电屏蔽材料。在通过密炼与压片工艺制备试样后，分别对导电炭黑在两款半导电屏蔽材料中的分散性、屏蔽材料的表面光滑度、屏蔽材料的耐低温脆性、老化前后机械性能和体积电阻率、流变性能、热稳定性和可剥离性展开研究。结果显示，两款半导电屏蔽材料均具有优异的相容性、流变性、匹配性和炭黑分散性，其电-力-热性能均满足技术要求，可作为110kV聚丙烯基半导电屏蔽材料，为后续聚丙烯基半导电屏蔽材料的应用提供了重要的理论依据。

【关键词】110kV；聚丙烯基；半导电屏蔽材料；相容性；电-力-热性能

耐紫外线聚乙烯彩色护套料的制备及性能研究

/王晓波，王杰，徐明英

【摘要】通过优化配方，制备6种耐紫外线聚乙烯彩色护套料，系统考察不同抗氧剂（Irganox 1010/TH-168）、紫外线吸收剂（UV-531）和光稳定剂（LS-770）组合对材料性能的影响。试验结果表明，4#试样（含Irganox 1010、TH-168、UV-531和LS-770）表现出最优的综合性能，其氧化诱导期达157min，热老化后拉伸强度变化率和断裂伸长率变化率均在±25%以内，且紫外线（ultraviolet，UV）老化后力学性能变化率小于5%，色差小于2。扫描电子显微镜分析显示，4#试样经UV老化后表面无明显裂纹，证实其优异的耐光稳定性。该结果可为高性能耐候电缆护套料的开发提供理论依据和实用配方参考。

【关键词】电缆护套料；耐紫外线老化；抗氧剂；光稳定剂；热氧化稳定性

产品研究与开发

高压电缆半导电缓冲层电学性能及其对电场分布的影响

/田美丝，李春阳，牛越，金永兴，马凤莲，纪多

【摘要】国内外的皱纹铝护套型高压交联聚乙烯（cross-linked polyethylene，XLPE）绝缘电缆均出现了缓冲层放电烧蚀故障，而缓冲层的电学性能是影响其运行状态的重要因素之一。文中从两种不同的缓冲层材料出发，开展了不同温度、压力，以及受潮状态下半导电聚酯无纺纤维阻水布和半导电丁基橡胶带体积电阻率的测试，建立了110kV皱纹铝护套型XLPE绝缘电缆的二维轴对称模型，分析了缓冲层体积电阻率、接触不良点个数，以及半导电丁基橡胶带结构对缓冲层电场强度的影响规律。试验结果表明：随着温度和压力的升高，以及水分的入侵，缓冲层体积电阻率呈增大趋势，且有可能超过标准值。仿真结果表明：当缓冲层与皱纹铝护套紧密接触时，缓冲层体积电阻率的改变对缓冲层处电场分布的影响较小；当缓冲层与皱纹铝护套接触不良时，随着接触不良点个数的增加，缓冲层处电场强度增大，而当缓冲层体积电阻率超过标准值时这种增大趋势更明显。同时，丁基橡胶带结构的加入与否对缓冲层与皱纹铝护套之间的电场分布影响不大，该结构的加入并不能从根本上解决缓冲层与皱纹铝护套之间的放电烧蚀故障。【关键词】高压XLPE绝缘电缆；皱纹铝护套；半导电缓冲层；电场分布

0.66/1.14kV采煤机光电复合金属屏蔽矿用软电缆的研制

/赵丹丹，罗风魁

【摘要】为开发集电力传输和通信功能于一体的采煤机复合电缆，文中通过在传统采煤机电缆中集成光纤结构，提出一种多功能电缆的设计方案，以减少矿井中的多次放线作业；采用耐高温的强化光缆与采煤机电缆的融合结构，研究电缆材料、光缆材料及其结构设计，并探讨生产工艺的关键控制点。试验结果表明，所研制的电缆满足MT 818.4—2009《煤矿用电缆第4部分：额定电压1.9/3.3kV及以下采煤机金属屏蔽软电缆》要求，且光缆部分符合YD/T 1258系列标准。

【关键词】高温光缆；采煤机电缆；结构设计；生产工艺

围栏用高导电碳材料安防电缆的研制

/张炳勋，徐凌云，何志勇，张一伟，潘飞，陈永杰

【摘要】针对当前通电围栏电缆普遍存在的抗拉强度不足、耐候性能欠佳等问题，研制出一种新型高导电碳材料的安防专用电缆。文中详细阐述了该电缆“抗拉件-导电层-外护套”三层复合结构设计、原料配方体系和产品工艺制造流程，深入剖析了各组分材料的协同作用机制，以及关键工艺参数对最终产品性能的影响，并对电缆的核心性能指标开展了系统性测试。结果表明，与市场同类传统电缆相比，该电缆具备以下优势：抗拉强度平均值达到10.2~10.8kN，相较于同类产品提升至少约35%；耐弯曲性能突出，在弯曲半径为8倍电缆直径的条件下，经1000次不同频率弯曲后电阻变化率均小于0.8%，低于同类产品（1.5%~3.5%）；3000次正反向循环弯曲后仍可正常工作，而同类产品已出现性能明显下降；低温适应性极强，在–50℃环境下放置72h无开裂现象，–40℃时拉伸强度保留率达292%以上，超过同类产品（150%~200%）；长期户外使用时，使用寿命较传统电缆延长50%以上。该电缆可满足畜牧养殖场、农场等场景下通电围栏的实际应用需求。

【关键词】围栏电缆；高导电碳材料；抗拉强度；耐弯曲性能；使用寿命

智能装备与制造

基于改进鲸鱼优化算法的电缆挤塑线径预测PID控制

/王岩，谢彦新，王译锋，李长琦

【摘要】针对电缆挤塑系统中因时滞与非线性导致线径控制精度差的问题，文中提出一种改进鲸鱼优化算法（improved whale optimization algorithm，IWOA）融合动态矩阵控制（dynamic matrix control，DMC）与比例-积分-微分（proportional-integral-derivative，PID）控制器的复合控制策略。通过引入非线性收敛因子与Levy飞行扰动提升IWOA全局寻优能力，并将其用于优化DMC-PID串级控制器参数。基于某电缆厂实际生产数据建立系统模型，仿真试验表明，该策略与传统PID和WOA-PID相比，超调量降至1.2%，调节时间缩短至7s，在参数漂移和外部扰动下仍保持强鲁棒性。实际产线验证表明，该方法可将线径合格率从89.3%提升至98.7%，可为高端电缆制造提供有效解决方案。

【关键词】电缆挤塑；线径控制；改进鲸鱼优化算法；动态矩阵控制；PID控制；时滞系统

共混改性聚丙烯专用螺杆的参数设计与改进

/刘琪瑞，简冰玉，王磊，程少勇，杨思豪，成立鸿

【摘要】针对传统螺杆在共混改性聚丙烯（polypropylene，PP）挤出过程中存在剪切力差、压缩段热量过高等问题，通过剪切理论分析、模拟参数计算、螺杆改进前后试验对比的方法，对螺杆的长径比、冷却装置、加工工艺等方面进行优化。结果表明，改进后的螺杆实现了各区域温度的高稳定性精准调控，在塑化性能、挤出稳定性等方面取得了提升，为共混改性PP螺杆优化设计提供了有益的参考和借鉴，为PP电缆生产提供了可靠的技术支持。

【关键词】PP电缆；螺杆改造；共混改性；挤出稳定性

10kV新型加长型冷缩电缆中间接头连接装置

/张瑞清，林思瑶

【摘要】在配电网电缆故障修复作业中，传统处理方式因需切除故障段电缆导致电缆连接长度不足，通常需敷设补偿电缆段进行修复。然而，该方法会显著增加中间接头数量（每个补偿段需新增2个接头），不仅增加了经济成本，更因接头数量增多而引入额外的潜在故障点，影响电力系统长期运行的可靠性。为解决这一技术难题，文中提出了基于加长型冷缩电缆中间接头连接装置的故障修复方法。该装置由加长型冷缩电缆中间接头主体和连接铜棒两大核心组件构成，二者协同作用，确保了电缆连接的高可靠性和优良的电气性能。其中，加长型冷缩电缆中间接头采用三层复合结构设计，通过共挤一体成型工艺制造，具备优异的机械强度和绝缘性能；连接铜棒采用分段式结构，由两端的空心连接段和中部的实心载流段组成，可确保良好的导电性能和机械承载能力。此外，该装置能够适应现场施工空间狭小的场景，安装便捷高效。样品性能测试结果表明，该装置各项指标均符合GB/T 12706.4—2020及IEC 60502-4: 2010要求，具备优异的绝缘性能、耐压能力、热稳定性与动稳定性，能够满足实际工程应用需求。工程实践表明，该技术能够有效克服传统修复方式的不足，与传统修复方式相比，单次故障修复成本能够降低78.3%，作业效率提升60%。该技术的推广应用有助于减少配电电缆故障隐患、提升供电可靠性，并对提升配电网中长期运行的安全稳定性具有显著作用。

【关键词】电力电缆；加长型冷缩中间接头；故障修复

检测与试验技术

钢珠电极服役期对耐电晕测试的影响

/诸冉冉，潘国梁，李福

【摘要】漆包线耐电晕寿命评估的准确性一直是行业内关注的热点问题。文中对漆包线耐电晕性能测试所使用钢珠电极的服役时间可能对测试结果造成的影响展开研究。结果表明，随着钢珠电极服役时间的延长，测试得到的漆包线失效时间数据的中位值和均值均呈现逐步增加趋势。当钢珠电极正常使用不超过3个月时，所得到的失效时间数据与初始采用新钢珠得到的数据相比分散性变化不大；统计分析结果证明，两组数据在均值上无显著性差异。当钢珠电极使用时间超过6个月时，所得到的失效时间数据的分散性明显增大，并出现极端异常大值；统计分析结果证明，钢珠电极使用3个月和6个月的两组数据在均值上存在显著差异，但从中位值来看两组数据的差异并不显著。因此，为确保测试结果的准确性和稳定性，使用者应当根据耐电晕测试设备的使用频率和时长，对钢珠电极进行定期更换。

【关键词】漆包线；耐电晕；失效时间；显著性差异

荧光分光光度法在海底电缆用绝缘油微量污染检测中的应用

/刘志峰，廖建平，侯明春，刘青松，李焰，王正刚

【摘要】充油电缆是跨区域能源互联的关键基础设施，其绝缘油泄漏对海洋生态构成潜在威胁。在复杂的海洋环境中，普遍存在的柴油等背景油品，给绝缘油泄漏的特异性识别与精准定量带来了严重干扰。文中聚焦典型海底电缆绝缘油（十二烷基苯绝缘油）与典型柴油（中石化0号柴油）的共存体系，通过气相色谱-质谱解析油品组分差异，并系统探究单一及混合油品在不同介质环境下的荧光光谱响应特性。结果表明：在激发/发射波长为220nm/295nm条件下，绝缘油与柴油的荧光信号可实现基线分离；基于该特征波长，分别建立了单一海底电缆绝缘油的定量模型及柴油干扰时海底电缆绝缘油的定量模型，且海水介质对定量模型无显著影响。所提出的荧光检测方法具有快速、灵敏等特点，为复杂海洋环境下海底电缆绝缘油泄漏的在线监测与精准预警提供了可靠的技术支撑。

【关键词】充油电缆；烷基苯绝缘油；荧光光谱；检测方法