首要了解一下交联的概念，交联——经过物理或化学办法将线性聚乙烯分子转变成立体网状结构，然后进步其机械物理功能和耐热功能。交联绝缘首要有物理交联和化学交联两大类。

物理交联又称为辐照交联，一般适用于绝缘厚度较薄的低压电缆。

化学交联首要分为过氧化物交联和硅烷接枝交联两种，其间：中压、 (超)高压电缆绝缘选用过氧化物交联，惯例低压交联电缆一般选用硅烷接枝交联。

辐照交联工艺首要适用于特种低压交联电缆制作，如核级电缆、较高工作温度电缆(长时刻工作温度可达150℃)、交联型低烟无卤阻燃电线电缆等，受资料技能及y射线辐射穿透力等影响，辐照交联工艺不合适中压、(超)高压电缆的制作。

紫外线交联技能是继化学交联和辐照交联之后开展起来的又一种新的交联技能，是一项我国自主开发、具有自主知识产权的技能创新效果。紫外光交联的原理是：以聚烯烃为首要原料参加适量的光引发剂，选用紫外光照耀，经过光引发剂吸收特定波长的紫外光引发产生聚烯烃自由基，然后产生一系列快速聚合反响，生成具有三维网状结构的交联聚烯烃，为交联电缆出产开辟了一个新途径，已投入低压交联电缆的制作。下面首要介绍化学交联。

一、过氧化物交联

过氧化物交联法是经过参加交联剂而引发交联的办法。它首要合适于额外电压10kV及以上电压等级、各种截面积的交联聚乙烯绝缘电力电缆制作。

(一)蒸汽交联(SCP)

蒸汽交联制作技能是以橡皮接连硫化技能为布景演化而来的一种最“陈旧”的交联办法。此办法是以必定压力、必定温度的水蒸气作为加热和加压的媒质，使聚乙烯完结交联。蒸汽交联是美国GE公司于1957年研讨成功的，日本住友电气公司于1959年引进了这项技能，并于1960年投产。

在前期，选用饱满蒸汽作为媒质，交联管内的压力和温度有直接相关，如要进步蒸汽温度，有必要一起增大蒸汽压力，温度每升高10℃，压力行将增大约5kg，要想到达满足高温时就难以完结，且能耗也高；后来开展为可经过交联管管壁加热来进步蒸汽温度(称之为过热蒸汽，不需求经过增加压力来进步温度)，首要用于橡皮硫化机组。因为水蒸汽在交联管内直接与熔融状况的聚乙烯触摸，水分会向绝缘内部浸透分散，在电缆冷却进程中，绝缘内部的水蒸气到达饱满状况而构成微孔，投入运转后继而引发树枝放电，这是此办法的丧命缺陷。所以，二十世纪六十年代起，呈现了一些新的干式交联工艺。

(二)红外线交联法(RCP)与干式交联

红外线交联法也叫做热辐射交联法(RCP)，是日本住友电气公司于1967年创造的一种干式交联工艺。

用红外线使聚合物交联的办法，早在1937年法国通用电气公司(GE)就已取得了专利，用于橡胶制品硫化。1961年美国格雷(W.R.Grace)取得了用红外线辐照法制作聚乙烯薄膜的专利。日本住友电气公司从上述两件专利遭到启示，1966年6月申请了一件专利，在导体上挤包一层含有机过氧化物交联剂的交联聚乙烯，在2kg/cm²以上压力的惰性气体中辐射加热，使聚乙烯产生交联反响。1967年4月，住友电气公司又申请了一份专利，提出整个交联机组由辐射加热部分、冷却部分和水冷却部分组成，辐射加热部分分红两个区域，每个区域能各自独立操控温度。在长时刻交联反响进程中，交联管内壁构成了一层过氧化物堆积的黑色尘垢，这便是一层天然构成的红外线发射的黑体，经过技能进步，RCP工艺逐渐被一般电加热干式交联工艺所替代。现在，悬挂式交联工艺技能、VCV立塔式交联工艺技能得到广泛使用。

加热和预冷却部分选用氮气维护。在加热交联管内，氮气的首要效果是作为传热煤质，并维护聚乙烯在较高温度下外表不产生氧化降解，一起对绝缘施加满足压力，使绝缘在交联进程中不产生或尽量少产气愤隙，活动的氮气还可带走很多的由冷却水蒸发出来的水分和交联反响中过氧化物分化出来的水分及蒸发物。在预冷却部分氮气的首要效果是对电缆绝缘线芯外表进行预冷却，使线芯外表在较低的温度下进入水冷却部分，然后避免线芯骤冷产生绝缘内应力影响产质量量。因为选用电加热，故能够用进步温度的办法进步出产速度。交联聚乙烯绝缘中，干式交联法含水量仅为0.018%，而蒸汽交联法含水量达0.29%，试验标明，干式交联法绝缘的沟通击穿强度和冲击击穿强度高于蒸汽交联法。

干式交联出产装备首要有悬挂式交联机组、立塔式交联机组二种，VCV立塔式交联机组选用了笔直挤出办法，更利于大厚度绝缘的偏疼度操控。

(三)长承模(MDCV)交联

长承模交联是美国阿纳康达电线电缆公司(Anaconda)于1959年创造的，同年便申请了专利，称为MCP工艺。后来因为电线电缆职业竞赛十分激烈，该公司退出了交联聚乙烯电线电缆制作竞赛，而使这种新工艺未能付诸有用。1971年大日本电线电缆公司和三菱石油化学公司协作，购买了阿纳康达公司专利，使此法得以完结，称为MDCVI艺。1973年大日日本电线电缆公司申请了MDCV的工艺专利。MDCV的原文意义是“三菱大日接连交联法”，而技能上的意义是长承模交联工艺法。

MDCV法选用水平式交联管，此交联管装置在挤出机头内。挤出模子长达20米。挤出绝缘线芯时，向管内充入润滑剂，使聚乙烯在此模具内产生交联。

MDCV法的特色是设备出资少，占地面积小，能安稳地制作大截面电缆，出产速度与CCV交联机组适当，制作产质量量安稳牢靠，选用此工艺制作电缆的沟通击穿场强比蒸汽交联电缆高60%~70%。不过当需求出产不同标准的电缆时，要替换整个长承模，灵活性不强，因此未得到推行运用。

(四)加压熔盐交联(PLCV)工艺

此办法开端是由意大利卡莱罗公司(Careillo)创造。1976年8月，该公司与英国通用工程公司协作研讨，使之用于制作交联聚乙烯绝缘电力电缆。1977年英国通用工程公司的杰拉乐德·斯玛特宣布了这项效果，并向英国BICC公司出售了第一台设备。PLCV体系中所运用的盐与橡皮硫化LCM法所用的盐相同，熔盐配方举例：53%的硝酸钾、40%的亚硝酸钠和7%的硝酸钠组成的无机盐混合物，这种混合物在145℃~150℃时熔化，直到540℃时，功能依然安稳。熔盐交联管是密封的，在电缆制作进程中，一般施加(3~4)大气压的压力，熔盐温度200℃～250℃，冷却段也选用加压办法。因为熔盐混合物的比重较大，处理了大分量电缆拖管问题，归纳各方面要素，该工艺被橡套硫化出产线选用，特别合适大分量橡皮电缆制作。

(五)硅油交联(FZCV)工艺

1979年日本藤仓电线公司的鹿间贞吉等人创造了硅油交联工艺(FZCV)，此办法用加压硅油作为加热和冷却煤质。在硅油的压力效果下，电缆可悬浮在硅油中而不致擦管和偏疼。硅油可循环运用。藤仓电线公司于1979年开端用两台FZCV机组出产275kV交联聚乙烯电缆，有用处理了大截面交联聚乙烯电缆高压技能难题。因为投入本钱较高级原因，未得到推行运用。

在以上化学交联工艺中，归纳各方面要素，悬挂式交联机组、立塔交联机组在塑猜中压、 (超)高压电力电缆制作中得到最为广泛的使用。在上述交联办法中，均为外部加热交联办法，1975年西德的门奇(G.Menger)提出经过导体加热法来缩短交联时刻，他用试验证明，每1毫米厚的聚乙烯绝缘，交联时刻约1分钟，为此只要减慢出线速度或增大交联管长度才行。若用1000安培的电流使导体温度升高到200℃，则交联时刻缩短20%。现在不少交联出产机组均选用了导体预热技能，出产功率得到有用提高，一起有利于绝缘质量。

二、硅烷交联

硅烷交联又称温水交联，1960年英国道康宁公司(Dow-Corning)提出开发的，也称为Sioplas法，即硅烷接枝交联工艺，它是接枝和挤出分红两个工序进行，称之为二步法硅烷交联。第一步由绝缘料厂将硅烷交联剂与基料在挤出机上接枝和挤出造粒，该料粒称为A料(接枝料)，一起还供给催化剂和着色剂的母料，称为B料。第二步是将A料及B料以必定份额混合(如：A料：B料为95:5)，在一般挤出机上挤包在电缆导体上，再放入80℃~95℃温水交联池或在蒸汽房中完结交联。该工艺出资本钱低，可用一般的挤出机进行加工。资料价格适中，得到广泛的使用。

但也存在以下缺陷：

 (1)接枝聚乙烯简单与空气中水分产生先期交联，缩短了储存时刻，一般储存期为半年。

 (2)接枝聚乙烯与催化剂母料的混合物，储存期一般不超越3h，所以需求边混合边挤塑。

(3)因为二步法经过屡次的混合，简单导致杂质的混入，首要用于10kV以下电缆绝缘的制作。

为了战胜Sioplas的局限性，1977年英国BICC和瑞士Maillefer公司协作，在道康宁公司创造的两步法基础上，又创造了一步法硅烷交联工艺，也称作Monosil工艺。它将聚乙烯基料、抗氧剂和液态硅烷一起计量、混合，行将接枝反响和增加催化剂进程兼并，并选用长径比为30:1的挤出机将绝缘挤包在电缆导体上，将绝缘层的接枝和挤出由一个过程来完结，故称为一步法。它的资料本钱最低，杂质的污染时机削减，并且资料储存期能够大大增加。可是这种工艺设备出资比二步法大，需求装备一套液态硅烷的送料体系。

跟着资料技能的开展，关于一步法硅烷交联技能的使用，也能够经过高速搅拌机将聚乙烯基料、抗氧剂和液态硅烷进行预先均匀混合，并在必定条件停放，使增加的抗氧剂和液态硅烷充沛浸透，然后选用一般挤塑机一次性完结接枝和挤出，挤出进程中应严格操控挤出进程中的料温，料温要求高，保证挤出进程中完结硅烷接枝，挤包后的绝缘线芯放入温水交联池或蒸汽房中完结交联；假如挤塑进程中料温过低未完结接枝时，挤包后的绝缘将无法交联。

八十年代日本菱克隆公司在汲取两步法和一步法的长处基础上开发共聚法。共聚法也是硅烷共聚单体一乙烯基-三甲氧基硅烷，仅仅选用工艺不同。该工艺不是把有机硅烷接枝到聚合物链上，而是在聚合进程中导入可水解硅烷，然后产生一种易于加工的硅烷共聚物，其办法是在高压反响釜中，使乙烯与硅烷共聚单体产生共聚反响，这项工艺的关键是，所选用的共聚单体有必要是含有一种能够与乙烯产生反响成聚合物链的不饱满基团。乙烯硅烷共聚物与Sioplas接枝化合物结构上根本相同。

因为硅烷共聚物的制作是在反响釜中进行的，所以它能够保证高的清洁度，并且也避免了接枝时过氧化物残渣的污染问题。硅烷共聚物更为首要的长处是，在聚合反响时因为硅烷共聚单体一次投入，完结了交联晶格的有规矩散布，所以所需求的硅烷量要比硅烷接枝化合物需求的硅烷含量低。因为共聚法工艺的先进和共同，制得的硅烷交联聚乙烯资料具有以下长处： 

(1)储存安稳性好，储存时刻一般可超越一年，好于接枝资料。

(2)共聚法交联聚乙烯加工进程中，混入的游离物及杂质很少，因此进步了电缆绝缘功能。

(3)可在一般挤塑机进行挤出，制作工艺安稳性好。

以后又相继开发了固相一步法工艺和固化硅烷工艺。固相一步法工艺是将硅烷经过白炭黑等载体渗吸到PE基猜中去。固化硅烷工艺是为了改善硅烷送料办法，可将液态硅烷吸附在多孔性聚丙烯塑料或PE塑猜中，构成固态硅烷，这两种工艺均是一步法派生出来。

跟着资料技能进步，在二步法硅烷交联技能的基础上，推出了硅烷自交联聚乙烯绝缘料(又称为硅烷室温交联聚乙烯绝缘料)，其原理是对催化剂母粒(B料)进行了改善，增加了复合型产水剂和高效的催化剂，选用接枝料(A料)和催化料(B料)混合挤出后，一般情况下在室内里放置(2~7)天后(如环境温度高，放置时刻短)能够完结交联，不需求在温水交联池或蒸汽房进行交联，资料本钱偏高，但因为方便了出产，也得到必定程度的使用。

归纳不同硅烷交联工艺特色、资料本钱等要素，现在一步法硅烷交联、二步法硅烷交联得到了最为广泛的使用，其间，二步法硅烷交联工艺，因为A料已完结接枝反响，线芯绝缘挤出温度要求低，利于换规出产。一步法硅烷交联工艺，资料本钱低，接枝和挤出一次完结，挤出温度要求高，料温达不到要求无法完结接枝，挤塑机设置温度高，如频频停机换规易呈现熟料，合适大长度电缆线芯出产。