中壓電纜附件-材料選擇

1.三元乙丙橡膠與硅橡膠的區別

三元乙丙橡膠（EPDM）由于具有優良的電氣絕緣性能和耐電暈性能，擊穿電壓高，機械性能和彈性很好、耐熱性能和耐氧化性能良好，還具有良好的耐潮濕性能和抗紫外線性能，特別適合于制造電氣絕緣制品，廣泛應用在可分離連接器材料中。實踐證明，采用EPDM材料和橡膠注射工藝制作的可分離連接器具有全絕緣、全密封、全屏蔽的諸多優點，可以有效解決電纜連接部位電場應力集中、容易受潮、承受一定機械應力、電纜屏蔽層斷開處電應力集中等問題，作為可分離連接器材料，在國外有四十多年成熟的應用經驗，在國內也有十多年的應用經驗。尤其在地下潮濕環境和水下運行的特殊環境，EPDM得到廣泛的應用。用EPDM材料做的產品安裝和拆卸都很方便，真正做到“可分離”。目前國際上絕大多數電纜附件生產廠家都在使用EPDM。美國可分離連接器制造廠都采用EPDM材料；歐洲大部分可分離連接器制造廠都采用EPDM材料。EPDM材料的缺點是不能耐受含碳氫化合物的有機溶劑。EPDM本身以及燃燒后的副產品都無毒性。

_硅橡膠的電絕緣性能在受潮、頻率變化或溫度升高時的變化很小，燃燒后生成的二氧化硅仍為絕緣體，阻燃性能較好，因而在高壓場合使用十分可靠。硅橡膠還具有良好的彈性和較好的高低溫性能，耐紫外線和耐氧化性能較好，并且可以耐受各種有機溶劑，在電纜附件產品中應用比較廣泛，尤其是預制式冷縮電纜附件。硅橡膠材料的缺點是機械強度一般，抗劃傷能力、耐潮濕和防水性能不如EPDM。硅橡膠材料如果配方不當的話，產品安裝后不容易拆卸，不能方便“可分離”。在發達國家中，只有歐洲部分可分離連接器制造廠采用硅橡膠材料。硅橡膠材料本身無毒性，除了電力行業外，在食品加工和制藥行業的工業自動化領域都有大量應用，但是它燃燒后會產生甲醛和石英等副產品

2.絕緣材料電性能比較

聚合物類型

介電常數介電損耗

tg δ （× 

10-2）體積電阻率Ω ·㎝交流擊穿

電 壓 強 度

kV/mm

耐漏電痕跡

天然橡膠3-40.5-2.01014-101520-30/

三元乙丙 

橡膠2.5-3.50.3-1.51015-101625-45100 滴以上（0.1mm 或

以下）

硅橡膠3-40.5-2.01013-101620-30100 滴以上（0.1mm 或

以下）

聚乙烯2.2-2.40.02-0.04＞101645-65100 滴以上（0.1mm 或

以下）

數據說明：（1）硫化橡膠的絕緣強度聚乙烯最好，三元乙丙膠好于天然膠及硅橡膠。

（2）三元乙丙橡膠介電常數與聚乙烯（電纜采用材料）介電常數接近，更適合交聯聚乙烯電纜用電纜接頭。

3.絕緣膠物理機械性能的比較

項目單位三元乙丙橡膠硅橡膠試驗方法

拉伸強度不小于MPa97.5GB/T528

扯斷伸長率不小于%300500GB/T528

硬度邵爾A45-4835-45GB/T531

抗撕裂強度不小于KN/m2826GB/T529

4.生產工藝對橡膠材料的要求

制作三元乙丙橡膠電纜接頭采用一次注射成型工藝，即先將內外半導電層硫化成型，然后使用橡膠注射機將絕緣膠一次注入到內外半導電層之間并硫化成型，這是目前國際上最先進的生產電纜接頭的工藝，產品各種性能優于采用層層復合硫化工藝生產的產品，產品外觀質量及內在質量有明顯提高。由于硅橡膠硬度較低，外屏蔽層只能是噴涂的或是外包的工藝，不宜采用一次注射成型工藝，質量缺陷難以控制。

國內外主要生產電纜附件廠家比較

生產廠家產品產品特點滿足標準

美國 cooper 公司1、 全套中壓美式電纜接插頭

2、 部分歐式電纜接插頭1、 采用 EPDM 橡膠材料

2、 采用絕緣膠一次注入預制的內外屏蔽層內的生產工藝

3、 歐式頭采用前后接頭結構，體積較小

4、 美式肘頭具有帶電拔插功能，起負

荷隔離開關作用1、 產品符合 IEEE386 、

EN50180  和 GB12706

標準

美國 3M 公司1、 全套中壓美式電纜接插頭

2、 全套歐式電纜接插頭

3、 戶內外冷縮電纜附件1、 除戶內外冷縮終端采用硅橡膠外， 其他產品均采用 EPDM 橡膠材料

2、 采用絕緣膠一次注入預制的內外屏蔽層內的生產工藝

3、 歐式頭采用前后接頭結構，體積較小

4、 美式肘頭具有帶電拔插功能，起負荷隔離開關作用

5、1、 產品符合 IEEE386 、

EN50180  和 GB12706

標準

美國 Elastimold

公司1、 全套中壓美式電纜接插頭

2、部分歐式電纜接插頭1、 采用 EPDM 橡膠材料

2、 采用絕緣膠一次注入預制的內外屏蔽層內的生產工藝

3、 歐式頭采用 T 接頭結構，體積較較大

4、美式肘頭具有帶電拔插功能，起負

荷隔離開關作用1 、產品符合 IEEE386 、

EN50180 和 GB12706 標準

中美合資 BKE 公司1、全套中壓美式電纜接插頭

2、 全套歐式電纜接插頭

3、 全套冷縮電纜附件1、除戶內外冷縮終端采用硅橡膠外， 其他產品均采用 EPDM 橡膠材料

采用 EPDM 橡膠材料

2、采用絕緣膠一次注入預制的內外屏蔽層內的生產工藝

3、歐式頭采用前后接頭結構，體積較小

4、美式肘頭具有帶電拔插功能，起負

荷隔離開關作用1 、產品符合 IEEE386 、

EN50180 和 GB12706 標準

法國 Nexans（耐克森） 公司1、全套歐式電纜接插頭1、 采用 EPDM 橡膠材料

2、 采用絕緣膠一次注入預制的內外屏蔽層內的生產工藝

3、 歐式頭采用 T 接頭結構，體積較大1 、 產 品 尺 寸 符 合

EN50180 標準

法國比瑞利公司1、 全套歐式電纜接插頭

2、 全套冷縮電 

纜附件1、除戶內外冷縮終端采用硅橡膠外， 其他產品均采用 EPDM 橡膠材料

2、采用絕緣膠一次注入預制的內外屏

蔽層內的生產工藝1、產品符合 EN50180 和

GB12706 標準

從上表可看出，國內外著名電纜附件生產廠家，歐美式電纜接頭采用三元乙丙

（EPDM）材料，產品性能優異，運行可靠。冷縮電纜接頭多采用硅橡膠材料，目前已有部分產品被三元乙丙橡膠替代。

三元乙丙橡膠安裝簡便，使用絕緣硅脂達到密封和潤滑作用，三元乙丙橡膠不吸收硅脂，長期運行安全可靠，且有利于以后維護檢修。硅橡膠吸收絕緣硅脂，安裝一個月后硅脂被吸收，電纜附件與電纜結合處可能留有空氣，致使電纜附件局放性能降低，影響運行可靠性，另外電纜附件很難在不破壞電纜附件情況下維護檢修。

5. 結論

1、 從我 10 年的研制、生產、安裝、運行經驗看三元乙丙橡膠是最為適合歐美式電纜接頭的絕緣材料；