chi tiết trường hợp

Thư mục chú thích: Vật liệu cách điện cho dây và cáp điện

Phạm vi và mục đích: Thư mục này dành cho các kỹ sư ngành cáp, kỹ sư điện, nghiên cứu sinh và nhà văn học thuật. Nó biên soạn các tiêu chuẩn cốt lõi, các bài báo trên tạp chí Trung Quốc và tài liệu nước ngoài về vật liệu cách điện cáp, với các mục theo kiểu tham chiếu GB/T 7714 và chú thích ngắn gọn, sẵn sàng được trích dẫn trong các bài báo học thuật và báo cáo kỹ thuật. Phạm vi phủ: polyvinyl clorua (PVC), polyetylen liên kết ngang (XLPE), cao su ethylene propylene (EPR/HEPR) và vật liệu không halogen (LSZH) ít khói, cùng với đánh giá lão hóa cây nước XLPE, phóng điện một phần và đánh giá khả năng chống cháy.

1. Tổng quan về hệ thống vật liệu cách nhiệt

Bốn vật liệu cách điện cáp phổ biến nhất, các đặc tính chính của chúng và các tiêu chuẩn tương ứng tạo thành cơ sở để đọc tài liệu sau:

Vật liệu	Mã số	Tối đa. nhiệt độ dây dẫn liên tục	Tính năng và ứng dụng	Tiêu chuẩn chính
Polyvinyl clorua	PVC	70°C (cách nhiệt)	Nhựa nhiệt dẻo; chi phí thấp, tự dập tắt, nhưng khi đốt phát ra khói độc hại halogen hóa; chủ yếu được sử dụng trong dây và vỏ bọc xây dựng điện áp thấp.	GB/T 8815; GB/T 5023; IEC 60227
Polyetylen liên kết ngang	XLPE	90 °C (ngắn mạch 250 °C)	Nhiệt rắn; tính chất điện tuyệt vời, đánh giá nhiệt độ cao và độ khuếch đại cao; cách điện chính cho cáp điện trung thế và cao thế.	JB/T 10437; GB/T 11017; IEC 60502
Cao su ethylene propylene	EPR / HEPR	90°C	Linh hoạt, chịu nhiệt và chống ẩm; phù hợp với các ứng dụng linh hoạt/di động và cáp chống cháy.	IEC 60502; IEC 60245
Chất chống cháy không halogen ít khói	LSZH	70–90°C	Dựa trên polyolefin với chất chống cháy không chứa halogen; ít khói, không độc hại và không bị ăn mòn khi đốt; được sử dụng trong hệ thống tàu điện ngầm, bệnh viện và những nơi đông người.	GB 31247; GB/T 19666

2. Tiêu chuẩn cốt lõi

2.1 Tiêu chuẩn quốc gia và ngành

Số tiêu chuẩn	Tiêu đề	Nội dung chính liên quan đến vật liệu cách điện
GB/T 8815-2008 (được thay thế bằng GB/T 8815-2026, có hiệu lực từ 2027-02-01)	Hợp chất polyvinyl clorua (PVC) dẻo dùng cho dây và cáp	Tiêu chuẩn cơ bản cho hợp chất cáp PVC. Quy định việc phân loại, hình thức, tính chất cơ/lý và tính chất điện (bao gồm cả sau khi lão hóa nhiệt) của các hợp chất PVC mềm được làm từ nhựa PVC với chất hóa dẻo và chất ổn định; cơ sở chấp nhận cho các hợp chất cách điện và vỏ bọc PVC.
JB/T 10437-2024 (thay thế JB/T 10437-2004)	Hợp chất polyetylen có thể liên kết ngang dùng cho dây và cáp	Tiêu chuẩn công nghiệp chính cho hợp chất cách điện XLPE. Dựa trên polyetylen mật độ thấp có chất liên kết ngang, tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thử nghiệm và quy tắc kiểm tra đối với cách điện có thể liên kết ngang đối với cáp XLPE đến 35 kV.
T/ZZB 1243-2019	Hợp chất cách điện XLPE cho cáp xoay chiều 66 kV–220 kV	Tập đoàn sản xuất Chiết Giang thiết lập tiêu chuẩn về chất lượng và yêu cầu kỹ thuật đối với hợp chất cách điện XLPE cấp điện áp cao.
GB/T 11017.2-2024 (có hiệu lực từ 2025-04-01)	Cáp điện cách điện bằng polyetylen liên kết ngang và phụ kiện dùng cho điện áp danh định 66 kV và 110 kV - Phần 2: Cáp	Tiêu chuẩn sản phẩm cáp XLPE cao áp; quy định độ dày cách điện XLPE, độ lệch tâm cách điện, màn chắn bán dẫn và hiệu suất điện/cơ của trống.
GB/T 12706.2-2020	Cáp điện cách điện rắn và phụ kiện có điện áp danh định từ 1 kV đến 35 kV - Phần 2	Tiêu chuẩn sản phẩm cáp cách điện dạng đùn trung thế/hạ thế (XLPE, PVC); quy định vật liệu cách điện, độ dày cách điện và thử nghiệm cáp hoàn thiện.
GB/T 5023 (loạt)	Cáp cách điện PVC có điện áp danh định đến và bằng 450/750 V	Tiêu chuẩn sản phẩm dây điện xây dựng PVC hạ thế; chỉ định độ dày cách điện PVC, tính chất điện và yêu cầu lão hóa.
GB 31247-2014	Phân loại hiện tượng cháy của cáp điện và cáp quang	Phân loại hiệu suất cháy cáp thành các cấp độ B1–B3 bằng cách đốt nhỏ giọt (d), độc tính khói (t) và độ ăn mòn (a); cơ sở phân loại để lựa chọn và đánh giá LSZH và cáp chống cháy.

2.2 Tiêu chuẩn quốc tế

Số tiêu chuẩn	Tiêu đề	Nội dung chính liên quan đến vật liệu cách điện
IEC 60502-1:2021 / IEC 60502-2:2014+AMD1:2024	Cáp điện có lớp cách điện dạng đùn dùng cho điện áp danh định từ 1 kV đến 30 kV	Tiêu chuẩn quốc tế về cáp điện cách điện dạng đùn; xác định các mã, nhiệt độ vận hành/ngắn mạch tối đa, điện trở suất thể tích và thử nghiệm cáp thành phẩm đối với các hợp chất cách điện PVC, XLPE và EPR/HEPR.
IEC 60811 (loạt)	Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử vật liệu cách điện và vỏ bọc	Tiêu chuẩn chung cho các phương pháp thử nghiệm chung trên vật liệu cách nhiệt/vỏ bọc: độ dày và kích thước tổng thể, tính chất cơ học, lão hóa nhiệt, đông cứng, độ hấp thụ nước, mật độ, v.v.; cơ sở phương pháp luận để thử nghiệm vật liệu cách điện.
IEC 60227 (loạt)	Cáp cách điện bằng polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750 V	Tiêu chuẩn sản phẩm quốc tế dành cho cáp cách điện PVC điện áp thấp, tham chiếu IEC 60811 đối với các thử nghiệm vật liệu cách điện/vỏ bọc PVC.
IEC 60245 (loạt)	Cáp cách điện bằng cao su có điện áp danh định đến và bằng 450/750 V	Tiêu chuẩn sản phẩm quốc tế dành cho cáp cách điện bằng cao su (ví dụ EPR).

3. Lão hóa cách nhiệt XLPE và trồng cây trong nước

Một kỹ thuật sửa chữa cây nước mới cho cáp XLPE dựa trên vật liệu composite nano-SiO₂[J]. Giao dịch của Hiệp hội Kỹ thuật Điện Trung Quốc.

Chú thích: Đề xuất chất lỏng sửa chữa cáp tự tạo ra chất độn hỗn hợp nano-SiO₂ bên trong các kênh cây nước. Thử nghiệm điện cực kim nước đẩy nhanh quá trình lão hóa cây nước của vật liệu cách nhiệt XLPE; Các thử nghiệm đánh thủng điện môi và tần số điện cho thấy vật liệu composite nano lấp đầy các khoảng trống của cây nước, ngăn chặn sự phát triển của cây nước và làm tăng điện áp đánh thủng.

Chẩn đoán các khuyết tật lão hóa cách điện cục bộ trong cáp XLPE bằng phương pháp quang phổ điện môi miền tần số điện áp cao [J]. Giao dịch của Hiệp hội Kỹ thuật Điện Trung Quốc, 2022.

Chú thích: Sử dụng điện cực kim nước để tăng tốc độ lão hóa của cây nước và nghiên cứu khả năng chẩn đoán của quang phổ điện môi miền tần số điện áp cao đối với các khuyết tật cách điện cục bộ trong cáp XLPE, cung cấp phương pháp không phá hủy để đánh giá tình trạng của cáp đang sử dụng.

Sửa chữa cáp XLPE lão hóa bằng cây nước bằng siloxane[J]. Giao dịch của Hiệp hội Kỹ thuật Điện Trung Quốc, 2013.

Chú thích: Chất lỏng sửa chữa siloxane thẩm thấu hiệu quả vào các vùng cây thủy sinh già, loại bỏ độ ẩm và lấp đầy các khoảng trống của cây thủy sinh, làm giảm hệ số tiêu tán và tăng điện áp đánh thủng; mô phỏng phần tử hữu hạn phân tích nồng độ điện trường ở đầu cây nước.

3.1 Vật liệu không halogen (LSZH) ít khói

Sun T, Wang YJ, Chai ZJ và những người khác. Chế tạo và tính chất của vật liệu cách điện polypropylen chống cháy không khói halogen, nhựa nhiệt dẻo cho dây và cáp lên đến 450/750 V[J]. Dây & Cáp Điện, 2025, 68(3): 42-49.

Chú thích: Chuẩn bị vật liệu cách nhiệt polypropylen chống cháy LSZH cho dây điện hạ thế và nghiên cứu các đặc tính chống cháy, điện và xử lý của nó; Các hợp chất LSZH phải đồng thời đáp ứng các yêu cầu về ít khói (độ truyền ánh sáng > 60%), không chứa halogen và chống cháy.

Zhang X. Tiến trình nghiên cứu về công nghệ chống cháy không chứa halogen ít khói cho hợp chất cáp EVA [J]. Vật liệu cách điện, 2023, 56(4): 7-11.

Chú thích: Đánh giá các hệ thống chống cháy, sự phối hợp chống cháy không chứa halogen và cơ chế của các hợp chất cáp LSZH dựa trên ethylene-vinyl acetate (EVA); một loại tài liệu tham khảo đánh giá cho nghiên cứu công thức LSZH.

Ảnh hưởng của nhiệt độ làm mềm Vicat đến độ ổn định ép đùn của vật liệu LSZH và các chiến lược tối ưu hóa [J]. Dây & Cáp Điện, 2026.

Chú thích: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ làm mềm Vicat đến độ ổn định ép đùn LSZH và đề xuất các chiến lược tối ưu hóa, tập trung vào sự phù hợp giữa tính chất nhiệt của vật liệu và quá trình ép đùn.

3.2 Cơ chế và đánh giá hiệu suất chống cháy

Đánh giá hiệu suất và nghiên cứu cơ chế của cáp chống cháy [J]. Dây & Cáp Điện.

Chú thích: Để đáp ứng yêu cầu về khả năng chống cháy B1 (d0, t0, a1), ba vật liệu vỏ bọc được so sánh để chọn ra một công thức đủ tiêu chuẩn; nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ép đùn chính—bộ chia dòng, nhiệt độ ép đùn, khuôn và vít—đến khả năng chống cháy.

Ảnh hưởng của masterbatch silicone đến đặc tính điện và khả năng chống cháy của hợp chất cáp không chứa halogen[J]. Acta Materiae Compositae Sinica.

Chú thích: Nghiên cứu tác dụng hiệp đồng của hạt nhựa silicone lên đặc tính dẫn điện và chống cháy của hợp chất cáp không chứa halogen, trong lĩnh vực cải tiến chất chống cháy không chứa halogen.

4. Văn học nước ngoài

Tần C, et al. Nhận dạng mẫu tín hiệu phóng điện một phần của các khuyết tật cách điện tổng hợp trong cáp Polyethylene liên kết ngang[J]. Cảm biến, 2024, 24(11): 3460.

Chú thích: Nghiên cứu nhận dạng mẫu tín hiệu phóng điện cục bộ (PD) đối với các lỗi cách điện tổng hợp trong cáp XLPE, để tự động chẩn đoán các lỗi cách điện.

Đặc tính chống nước của cây của vật liệu nanocomposite biến đổi liên kết ngangSiO₂/XLPE[J]. Polyme, 2021.

Chú thích: Nghiên cứu khả năng chống chịu nước của cây nanocomposite nano-SiO₂/XLPE được biến đổi liên kết ngang; ghép hóa học ngăn chặn sự ngưng tụ phân tử nước giữa các tấm polyetylen, cải thiện sự lão hóa của cây nước.

5. Danh sách tham khảo đầy đủ (kiểu GB/T 7714)

Tiêu chuẩn:

1.GB/T 8815-2008, Hợp chất polyvinyl clorua (PVC) dẻo dùng cho dây và cáp [S]. Bắc Kinh: Nhà xuất bản Tiêu chuẩn Trung Quốc, 2008. (GB/T 8815-2026 sẽ được triển khai vào ngày 2027-02-01)

2.JB/T 10437-2024, Hợp chất polyetylen có thể liên kết ngang cho dây và cáp [S]. Bắc Kinh: Máy ép Trung Quốc, 2024.

3.T/ZZB 1243-2019, hợp chất cách điện XLPE dành cho cáp AC 66 kV–220 kV [S]. 2019.

4.GB/T 11017.2-2024, Cáp nguồn cách điện bằng polyetylen liên kết ngang và các phụ kiện của chúng dùng cho điện áp danh định 66 kV và 110 kV - Phần 2: Cáp[S]. Bắc Kinh: Nhà xuất bản Tiêu chuẩn Trung Quốc, 2024.

5.GB/T 12706.2-2020, Cáp nguồn cách điện rắn và phụ kiện cho điện áp danh định từ 1 kV đến 35 kV - Phần 2[S]. Bắc Kinh: Nhà xuất bản Tiêu chuẩn Trung Quốc, 2020.

6.GB/T 5023 (sê-ri), cáp cách điện PVC có điện áp danh định đến và bằng 450/750 V[S]. Bắc Kinh: Nhà xuất bản Tiêu chuẩn Trung Quốc.

7.GB 31247-2014, Phân loại hành vi cháy đối với cáp điện và cáp quang [S]. Bắc Kinh: Nhà xuất bản Tiêu chuẩn Trung Quốc, 2014.

8.IEC 60502-1:2021, Cáp điện có cách điện rắn dạng đùn dùng cho điện áp danh định từ 1 kV đến 30 kV - Phần 1: Cáp dùng cho điện áp danh định 1 kV và 3 kV[S]. Geneva: IEC, 2021.

9.IEC 60811 (loạt), Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử vật liệu cách điện và vỏ bọc [S]. Genève: IEC.

10.IEC 60227 (sê-ri), Cáp cách điện bằng polyvinyl clorua có điện áp danh định đến và bằng 450/750 V[S]. Genève: IEC.

Các bài tạp chí:

11.Một kỹ thuật sửa chữa cây nước mới cho cáp XLPE dựa trên vật liệu composite nano-SiO₂[J]. Giao dịch của Hiệp hội Kỹ thuật Điện Trung Quốc.

12.Chẩn đoán các khuyết tật lão hóa cách điện cục bộ trong cáp XLPE bằng phương pháp quang phổ điện môi miền tần số điện áp cao [J]. Giao dịch của Hiệp hội Kỹ thuật Điện Trung Quốc, 2022.

13.Sửa chữa cáp XLPE lão hóa bằng cây nước bằng siloxane[J]. Giao dịch của Hiệp hội Kỹ thuật Điện Trung Quốc, 2013.

14.

Dịch vụ trực tuyến

Các vật liệu cách nhiệt và lớp cách nhiệt của dây và cáp điện