【摘要】：船用電纜在船舶電氣系統(tǒng)中承擔(dān)著輸送電能、傳遞信息等重要任務(wù),其絕緣層的老化狀態(tài)以及絕緣性能將直接影響到船舶的穩(wěn)定運(yùn)營和人員安全。船用電纜長時(shí)間工作在高溫、高濕度、強(qiáng)光照的惡劣環(huán)境,電纜絕緣層在熱氧的共同作用下,內(nèi)部會產(chǎn)生小分子鏈段和含氧基團(tuán)。其內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化會影響電纜的機(jī)械性能、絕緣性能等,大大縮短其使用壽命,進(jìn)而造成船用電纜失效。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)失效的船用電纜并有效處理,有必要對船用電纜進(jìn)行細(xì)致研究,并了解其老化過程中存在的規(guī)律。聚氯乙烯材料是一種重要的船用電纜絕緣材料,具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和電絕緣性能。本文以船用聚氯乙烯電纜作為研究對象,主要開展了以下幾點(diǎn)工作:(1)對船用聚氯乙烯電纜進(jìn)行了加速熱老化試驗(yàn),并對老化后電纜試樣的硬度、斷裂伸長率、拉伸強(qiáng)度、絕緣電阻、交聯(lián)密度等特征量進(jìn)行了測量,得到了在老化過程中電纜各性能參數(shù)的變化規(guī)律;(2)從理論上分析了船用聚氯乙烯絕緣層在熱氧老化過程中發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng),建立并驗(yàn)證了硬度與交聯(lián)密度之間的數(shù)學(xué)模型,說明硬度可以很好地反映船用聚氯乙烯電纜的實(shí)際老化程度;(3)最后通過對剩余硬度保留率的分析、擬合,得到了基于剩余硬度保留率的船用聚氯乙烯電纜剩余壽命檢測模型,并據(jù)此提出了一種對船用聚氯乙烯電纜剩余壽命進(jìn)行快速檢測的新方法。通過本文研究工作,得到了船用聚氯乙烯電纜絕緣層的老化規(guī)律,建立了聚氯乙烯橡膠的剩余硬度保留率與老化壽命之間的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?結(jié)合所建立的預(yù)測模型可以實(shí)現(xiàn)對船用聚氯乙烯電纜剩余壽命的無損評估。相比于傳統(tǒng)的評估方法,該方法操作更加簡單、工作量少、成本更低廉,同時(shí)對其他用途的聚氯乙烯電纜研究具有參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U665
【圖文】：

２．１試驗(yàn)準(zhǔn)備工作逡逑２．１．１試驗(yàn)材料及設(shè)備簡介逡逑（１）本文選用了單芯船用ＰＶＣ絕緣ＰＶＣ護(hù)套電力軟電纜，其基本結(jié)構(gòu)如圖２．１逡逑所示。逡逑｜逡逑~栧義賢跡玻畢呃祿窘峁瑰義希疲椋紓澹玻卞澹茫幔猓歟邋澹猓幔螅椋沐澹螅簦潁酰悖簦酰潁邋義細(xì)彌值繢碌畝疃ǖ繆刮埃叮歟耄鄭淶繼宀牧喜捎夢謇嘍莆�，制暂炾准为辶x希桑牛茫叮埃埃梗玻常擔(dān)�？３ＡP�，道D碌木嚀宀問綾恚玻彼荊詒恚玻敝校ざ鵲ノ晃恚�，面积辶x系ノ晃恚恚病ｅ義媳恚玻澹卞澹校鄭鎂蕩玫緦θ淼繢虜問礤義希裕幔猓澹玻卞危埃叮卞澹耄皺澹茫祝義澹校鄭緬澹椋睿螅酰歟幔簦澹溴澹恚幔潁椋睿邋澹穡錚鰨澹蟈澹媯歟澹椋猓歟邋澹悖幔猓歟邋澹穡幔潁幔恚澹簦澹蟈澹簦幔猓歟邋義閑禿佩逖ń癱輳啃″蝸酂a邋單絲邋導(dǎo)體邋絕緣邋絕緣邋護(hù)套逡逑＾邐４截面＿邋直徑外徑標(biāo)稱外徑標(biāo)稱護(hù)套外徑逡逑ＣＶＶＲ邋１邐１５０邐７５６邐０．５邐１６．５邐１．８邐２０．１邐１．６邐２４．５±１．０逡逑－１０邋－逡逑

２．１試驗(yàn)準(zhǔn)備工作逡逑２．１．１試驗(yàn)材料及設(shè)備簡介逡逑（１）本文選用了單芯船用ＰＶＣ絕緣ＰＶＣ護(hù)套電力軟電纜，其基本結(jié)構(gòu)如圖２．１逡逑所示。逡逑｜逡逑~栧義賢跡玻畢呃祿窘峁瑰義希疲椋紓澹玻卞澹茫幔猓歟邋澹猓幔螅椋沐澹螅簦潁酰悖簦酰潁邋義細(xì)彌值繢碌畝疃ǖ繆刮埃叮歟耄鄭淶繼宀牧喜捎夢謇嘍莆�，制暂炾准为辶x希桑牛茫叮埃埃梗玻常擔(dān)�？３ＡP�，道D碌木嚀宀問綾恚玻彼荊詒恚玻敝�，长儿oノ晃恚恚婊義系ノ晃恚恚�。辶x媳恚玻澹卞澹校鄭鎂蕩玫緦θ淼繢虜問礤義希裕幔猓澹玻卞危埃叮卞澹耄皺澹茫祝義澹校鄭緬澹椋睿螅酰歟幔簦澹溴澹恚幔潁椋睿邋澹穡錚鰨澹蟈澹媯歟澹椋猓歟邋澹悖幔猓歟邋澹穡幔潁幔恚澹簦澹蟈澹簦幔猓歟邋義閑禿佩逖ń癱輳啃″蝸酂a邋單絲邋導(dǎo)體邋絕緣邋絕緣邋護(hù)套逡逑＾邐４截面＿邋直徑外徑標(biāo)稱外徑標(biāo)稱護(hù)套外徑逡逑ＣＶＶＲ邋１邐１５０邐７５６邐０．５邐１６．５邐１．８邐２０．１邐１．６邐２４．５±１．０逡逑－１０邋－逡逑

此電阻測量儀的電阻測量范圍是０？２Ｘｌ0１７Ｑ。逡逑測量老化后電纜絕緣層的交聯(lián)密度，本文選用蘇州紐邁分析儀Ｒ－ＣＬ－１型低場核磁交聯(lián)密度儀來對試樣的交聯(lián)密度進(jìn)行測量，振頻率２１ＭＨｚ，磁體強(qiáng)度０．５邋Ｔ，線圈直徑為１５邋ｍｍ。逡逑制備逡逑于電纜絕緣材料的老化通常采取直接購置厚度均勻的絕緣材切割成啞鈴型，再放進(jìn)老化箱進(jìn)行老化試驗(yàn)的方式［４９］。事實(shí)上同的高分子材料，其內(nèi)部的化學(xué)成分以及性能是存在較大差的絕緣層并不等同于其他ＰＶＣ材料，因此本文選擇從船用電纜進(jìn)行老化試驗(yàn)；此外先對試樣進(jìn)行啞鈴型切割，再進(jìn)行老老化情況不符的，有研宄表明電纜的銅芯會對電纜的老化情況可能模擬船舶電纜的實(shí)際工作狀態(tài)，本文先對整根的船用ＰＶ電纜的絕緣層取下來切割啞鈴試樣（如圖２．３所示）進(jìn)行后續(xù)的

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2750013