luda 氟塑料绝缘和护套电力电缆
引文
构成电力电缆的材料分为导电材料和保护材料，导电材料主要完成电气传输。保护材料包括绝缘、屏蔽和护套、电缆电气绝缘、电磁场隔离、物理保护等。电缆技术的发展在很大程度上依赖于电缆组成材料的发展，如阻燃耐火电缆、环保电缆、高温电缆、高温超导电缆等。
氟 塑 料
氟塑料是塑料的一个重要种类，凡结构中含有氟原子的塑料,总称为氟塑料。氟塑料的电绝缘性能、耐热性、防腐蚀性能突出，使用寿命长，被欧美等发达国家大量用于发电、冶金、石油化工等工矿企业。我国含氟塑料成型加工行业是60年代初开始发展的，六十、七十年代主要用于国防工业，进入八十年代以后，氟塑料加工行业得到迅速发展。
氟塑料种类有聚四氟乙烯（PTFE，简称F-4）、四氟乙烯与全氟（正）丙基乙烯基醚的共聚物（PFA）、聚全氟乙丙烯（FEP，简称F-46）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE，简称 F-40）、聚偏氟乙烯（PVDF，简称F-2）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚氟乙烯（PVF）、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯的共聚物（THV）等。氟塑料中F-4但综合性能最好，但加工困难，通常用于电力电缆的有PFA、F-46、F-40、F-2等，材料的电气机械性能如表1所示。
PFA、F-46、F-40、F-2的最高工作温度为200、205、180、150℃，优于普通的聚氯乙烯和交联聚乙烯材料，PFA在285℃下经过2500小时后，仍能保持原有的力学性能，显示了优异的热稳定性。
PFA、F-46、F-40的电性能优越，PFA、F-46在1kHz-1MHz的频率下，介电常数几乎没有变化，十分适合在高温高频下使用。F-2分子不对称，极性较大，电性能与聚氯乙烯材料相当。
氟塑料的机械性能也很突出，F-40、F-2的抗拉强度很大，非常坚韧，有优良的耐切割性。F-46在-60℃时仍具有可挠性，但耐应力开裂性能稍差。
PFA、F-46、F-40的化学稳定性优异，除与极少数材料发生反应外，与其它的化学药品均不被腐蚀。F-2耐化学性能较差。
与聚氯乙烯、交联聚乙烯比较，氟塑料具有以下特点：1、具有更优越的电绝缘性能、机械性能及耐温、耐腐蚀特性；2、材料价格昂贵；3、加工手段特殊，在熔融态有很强的腐蚀性，宜用专用高温挤出机挤出；4、燃烧时可形成有腐蚀性和刺激性的HF，及有毒性的悬浮颗粒，对设备和人身健康造成伤害。
氟塑料绝缘及护套电力电缆
1 电缆的使用环境
由于氟塑料在耐高温、耐寒、耐油、阻燃、防水等方面的卓越性能，作为电缆的绝缘和防护材料，在近年来得到迅速发展，由被应用于耐高温电线、控制和仪表类电缆逐渐向电力电缆拓展，在石油、化工、发电、冶金、航天等领域的特殊环境中作为动力传输线，这些特殊环境包括：
一、高温环境：聚氯乙烯绝缘电缆运行时导体的最高温度为70℃，交联聚乙烯绝缘电缆运行时导体的最高温度为90℃，当电缆的导体工作温度或者电缆的敷设环境温度高于上述温度时，可考虑使用氟塑料绝缘及护套电力电缆。例如钢铁、冶炼等企业的动力电缆敷设时会遇到一些特殊的高温环境；有时电缆设计者也可能将电缆和供暖管道敷设在一起。
二、腐蚀性环境：腐蚀性土壤、酸性或碱性液体或气体环境，电缆可直截敷设在水中，如水处理厂、化工厂等。
三、高海拔、大温差、热带地区。
电缆在以上环境使用较普通电缆具有更高的可靠性和更长的寿命。
2 电缆的结构
10.6/1kV 氟塑料绝缘及护套电力电缆的电缆结构与普通电缆相同，如图1所示。
3 电缆的导体
电缆的导体应与GB《额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件第一部分:额定电压1kV(Um=1.2kV)和3kV(Um=3.6kV)电缆》要求的导体一致，导体结构有第一种导体、第二种导体，一般固定敷设；导体电阻应符合GB/T3956-1997的规定。
4 绝缘和护套
绝缘和护套材料是决定电缆耐温等级的主要因素，同时也决定着电缆的阻燃、防腐等性能，从表1可以看出因为氟塑料电气性能优越，0.6/1KV氟塑料绝缘及护套电力电缆绝缘和护套厚度设计时主要考虑材料的挤出特点、机械性能等因素，电缆的绝缘与GB中交联聚乙烯绝缘层的厚度相当或更薄一些，电缆的护套可根据敷设环境进行设计，电缆的填充和绕包材料应采用与电缆工作温度一致的材料。要说明的是，氟塑料绝缘及护套力电力电缆尚无国家标准或行业标准可以参考，各企业在电缆的在设计上差异较大，而且电缆的价格比普通电缆的价格要高得多。
5 电缆的性能
下面以FF-0.6/1kV 3*35mm2电缆为例, 说明氟塑料绝缘及护套力电力电缆的使用特性。电缆的电气机械物理性能如表2：
表2
参考文献：
GB·额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件第一部分:额定电压1kV(Um=1.2kV)和3kV(Um=3.6kV)电缆
GB/T3956-1997·电缆的导体