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船用电缆绝缘老化的研究


船用电缆绝缘老化的研究

船用电缆作为舰船上电气系统的组成部分,担负为船上各种电气设备提供动力电源及信号传输等重要任务。船用电缆常年运行在恶劣的环境当中,容易造成绝缘层的老化甚至损坏。老化的电缆成为舰船正常运行的重大安全隐患。因此,本论文拟对船用电缆的绝缘和老化状态进行研究,并预测电缆的使用寿命,提高舰船电气系统的可靠性,避免灾难性事故的发生。 目前,国内外对船用电缆的绝缘状态检测还没有规范的技术标准和有效的测试方法,因此,试验借鉴电力系统中对电力电缆绝缘状态的检测方法,如介质损耗的测量、泄漏电流和绝缘电阻测量等,结合船用电缆检测的特殊要求,完成对船用电缆绝缘状态的评估。 试验选取乙丙绝缘线缆(CEF)和天然丁苯橡胶绝缘线缆(CXFR)两种常用船用电缆,将电缆分别在120℃、140℃和160℃的温度下进行热老化试验。对老化后的电缆进行直流耐压试验,并分别测量其在空气中和水中的泄漏电流和绝缘电阻。试验结果显示,老化后电缆的泄漏电流和绝缘电阻变化有突变性,可以用来定性判断电缆绝缘状态的好坏。 然后试验采用测量电缆的机械性能来分析电缆寿命趋势。使用拉伸仪器测量老化电缆的抗拉强度和断裂伸长率等机械性能参数,将测得的数据分析整理,通过综合对比发现断裂伸长率有较好的变化趋势,因此选用它作为电缆寿命评估的参数。对断裂伸长率的趋势用指数函数进行数学拟合,得到两种线缆在三种温度下的断裂伸长率指数公式。由于电线电缆产品所采用的高分子材料在一定温度范围内热老化时大多符合化学反应动力学的热老化寿命方程,文中*后使用*小二乘法计算出乙丙绝缘线缆(CEF)和天然丁苯橡胶绝缘线缆(CXFR)的热老化寿命数学公式。根据线缆的允许温度对试验的两种船用电缆进行寿命评估。

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