交联聚乙烯绝缘电缆和聚乙烯电缆的区别是什么？

一、交联聚乙烯绝缘电缆的特点

（一）结构与基本优势  

交联聚乙烯绝缘电缆是一种广泛适用于配电网等领域的电缆。它的结构较为简单，由导体、交联聚乙烯绝缘层等部分组成。这种电缆具有多种突出优点，比如重量轻，在敷设时就不会因过重而带来不便，可适应多种环境的敷设要求，无论是在空间有限的地方，还是复杂的路线布局中都能方便地进行敷设。  

（二）耐热性能优异  

交联聚乙烯绝缘电缆采用过氧化物交联等方法，使聚乙烯分子由线型结构变为三维网状结构，成为热固性材料，其工作温度从70℃提高到90℃。在300℃以下不会分解及碳化，长期工作温度可达90℃，热寿命可达40年，这种优异的耐热性能使其能够在较高温度环境下持续稳定工作，并且可以承受电网运行中可能出现的过载情况，相比之下，耐热性能超出普通电缆很多。  

（三）绝缘性能良好  

XLPE（交联聚乙烯）保持了PE（聚乙烯）原有的良好绝缘特性，而且绝缘电阻进一步增大。介质损耗角正切值很小，且受温度影响不大，这意味着在不同温度环境下，其绝缘性能都能得到较好的保证，可以有效防止电流泄漏，保证电能高效传输，适用于各种对绝缘要求较高的电力传输场景。  

（四）机械特性优越  

在大分子间建立了新的化学键后，XLPE的硬度、刚度、耐磨性和抗冲击性均有提高。这样就弥补了PE易受环境应力而龟裂的缺点，使其在机械力学性能方面表现出色。在电缆敷设过程中，可能会受到各种外力的拉扯、挤压或摩擦等，交联聚乙烯绝缘电缆能够更好地抵御这些外力影响，保持电缆结构完整性，从而维持正常的电力传输功能。  

（五）耐化学特性强  

XLPE具有较强的耐酸碱和耐油性。在一些化工、工业环境或者含有化学物质（如酸碱油等）污染可能的区域，这种特性使其在遭受化学腐蚀威胁的情况下依旧能正常工作。其燃烧产物主要为水和二氧化碳，对环境的危害较小，满足现代消防安全的要求。  

二、聚乙烯电缆的特点

（一）电气性能方面  

聚乙烯电缆具有优异的电气性能，是较为理想的绝缘和护套材料。其绝缘电阻和耐电强度高，在较宽的频率范围内，介电常数和介质损耗角正切值小，并且基本不受频率变化的影响。这种稳定的电气性能使其在通信电缆等对信号传输准确性要求高的领域可以作为近乎理想的介质使用。  

（二）机械特性概况  

机械性能表现为较好的可挠性，强韧并且耐容性好。在实际电缆应用中，这种较好的挠性意味着可以比较轻松地弯曲电缆，便于布线和安装，能够适应不同走向和角度的铺设需求。但相比于交联聚乙烯绝缘电缆，其机械性能在应对环境应力等方面略有不足，例如在受到较大的外力冲击或者长期处于复杂应力环境时，可能会出现龟裂等现象。  

（三）加工工艺性能优良  

具有良好的加工工艺性能，易于熔融塑化，而不易分解，冷却易于成型，制品几何形状和结构尺寸易于控制。这使得在生产聚乙烯电缆时，可以更为高效地生产出结构稳定、尺寸精准的电缆产品。在一些需要大规模生产或者定制特殊结构尺寸电缆的情况下，聚乙烯的这一加工优势就会凸显出来。并且由于加工性能好，生产过程中的废品率相对较低，可以降低生产成本等。此外，由它制作的电线电缆重量相对较轻，使用、敷设也比较方便，接头也比较容易处理，但也存在一些局限性，后面的对比中会详细阐述。  

（四）其他特性展现  

耐热老化性能、低温耐寒性能及耐化学稳定性好，耐水性好，吸湿率低，浸在水中绝缘电阻一般不下降。它作为非极性材料，透气性大，其中低密度聚乙烯的透气性在各种塑料中是最为优良的。聚乙烯可以根据不同的生产工艺分为高压低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯等不同类型，各类聚乙烯具有各自不同的特性，可满足不同的电缆应用场景需求。不过，聚乙烯的软化温度低，接触火焰时易燃烧和熔融，并放出与石蜡燃烧时同样的臭味，在一些对防火、高温耐受有要求的场景下，应用受到一定限制。  

三、交联聚乙烯绝缘电缆和聚乙烯电缆性能对比

（一）耐热性能方面的对比  

交联聚乙烯绝缘电缆：如前面所述，工作温度可达到90℃，在300℃以下不会分解及碳化，热寿命可达40年，耐热性表现突出，并且在高温环境下也能够保持较好的电气和机械性能，这是由于其分子结构转变为三维网状结构，结构稳定，能够承受高温带来的影响。  

聚乙烯电缆：其软化温度低，终上所述通常情况下其耐热性能要低于交联聚乙烯绝缘电缆，在高温环境下可能会出现软化、变形等情况，进而影响使用寿命以及电气和机械性能。所以在一些对温度要求较高的应用场景下，比如高温环境的工业厂房或者承载较大电流导致温度升高明显的电力传输线路，聚乙烯电缆可能无法正常工作或者寿命缩短。  

（二）绝缘性能的对比  

交联聚乙烯绝缘电缆：XLPE保持PE原有的良好绝缘性能的同时，绝缘电阻还有所增大，介质损耗角正切值受温度影响不大。这种良好的绝缘性能使得交联聚乙烯绝缘电缆可以应用于高电压、长距离的电力传输线路中，能够有效地减少电能的损耗并保证电力传输的安全性。  

聚乙烯电缆：虽然聚乙烯电缆本身绝缘电阻和耐电强度高，在较宽频率范围内介电常数和介质损耗角正切值小，但相对交联聚乙烯绝缘电缆而言，在一些极端条件下（如高温、高电压下长时间运行等），绝缘性能的稳定性可能稍差一点9。  

（三）机械性能比较  

交联聚乙烯绝缘电缆：硬度、刚度、耐磨性和抗冲击性均有提高，可以较好地抵御外界的应力、摩擦等因素影响，防止电缆因外力破坏而受损，例如在城市地下电力管网中，可能受到地质沉降、其他工程施工挖掘碰撞等影响，交联聚乙烯绝缘电缆能够更有效地应对这些威胁。  

聚乙烯电缆：虽说有一定的机械性能优势如较好的可挠性和耐容性，但相较于交联聚乙烯绝缘电缆，在面对环境应力（如挤压、拉伸、冲击等）时显得较为脆弱，容易出现表面龟裂等情况，这限制了其在一些对机械性能要求苛刻的场所（如经常移动或者需要强机械保护的电缆布线环境）的使用。  

（四）耐化学腐蚀性能差异  

交联聚乙烯绝缘电缆：XLPE具有较强的耐酸碱和耐油性，在含有酸碱或油污等化学物质的环境中，这种耐腐蚀性可以使其正常工作而不被轻易侵蚀破坏，保证电缆的使用寿命和电气性能。  

聚乙烯电缆：虽然聚乙烯的化学稳定性也是比较好的，但并没有交联聚乙烯绝缘电缆那样强的耐酸碱和耐油性，在长期接触化学物质的环境下，化学物质可能会逐渐影响电缆的质量和性能，例如工业厂区内可能存在化学药品泄漏或者油污污染风险较高的区域，如果使用聚乙烯电缆，会面临更高的性能下降风险。  

四、交联聚乙烯绝缘电缆和聚乙烯电缆应用场景差异  

（一）工业装置及大容量用电领域的选择  

交联聚乙烯绝缘电缆：因为交联聚乙烯绝缘电缆的耐热性能好、载流量大、抗机械冲击能力强以及耐化学腐蚀性强，在工业装置或者其他需要大容量用电的领域是非常适用的。例如大型工厂中的高功率设备供电线路、矿山中的大型挖掘设备和运输设备供电等场景。这些场景下，设备用电量大，电缆可能处于高温、有化学腐蚀风险、存在机械外力干扰等复杂环境，交联聚乙烯绝缘电缆能够稳定运行确保电力供应。  

聚乙烯电缆：相对于交联聚乙烯绝缘电缆而言，由于其在大电流情况下散热等能力的限制，较多应用于对容量需求不是极高且环境较为温和的小功率工业设备或辅助线路，在一般性工业厂房的低功率照明系统、普通办公区的电气线路等小容量、低应力场景下可以发挥其电气性能较好且轻便经济的优势。  

（二）电力输配电线路的不同适用情况  

交联聚乙烯绝缘电缆：适用于固定敷设在交流50Hz、额定电压6kV-35kV的电力输配电线路上，在城市电网建设中这种电缆被广泛采用。主要原因是其优良的综合性能，如前面提到的，它在耐热性、绝缘性、机械性能等方面的优势能够适应城市复杂的地下敷设环境以及大容量的电力分配需求。而且在火灾安全性方面，燃烧不产生卤素有毒气体也使其更符合城市建筑环境的安全需求。  

聚乙烯电缆：在一些对电压等级要求不高（低于交联聚乙烯绝缘电缆适用的电压等级范围）、用电负荷较小且对电缆机械性能要求不高的短距离电力传输场景中有一定适用性，例如一些小区内低电压的分支线路铺设，旨在满足基本的居民用电需求的局部电力输送线路等。  

（三）防火与安全性要求不同导致的不同应用  

交联聚乙烯绝缘电缆：由于其燃烧产物主要为水和二氧化碳，阻燃性能较好并且不会产生有毒卤素气体，在一些对防火要求高，人员密集的场所如商场、医院、地铁等场所的电力供应系统中较为适用。一旦发生火灾，交联聚乙烯绝缘电缆不会产生剧毒腐蚀性烟雾对疏散人员和消防设备造成损害，为应急救援和人员逃生提供了较好的保障。  

聚乙烯电缆：其燃烧时会释放与石蜡燃烧时同样的臭味并且易燃，在防火要求高的场所并不适合大规模使用，但是在一些防火条件相对宽松、空间开阔通风良好且人们较少接触的场所可以考虑使用，如户外的一些简易照明设施或者个别远离人群的小型设备供电线路。  

五、交联聚乙烯绝缘电缆和聚乙烯电缆材料构成区别  

（一）材料分子结构  

交联聚乙烯绝缘电缆：它是通过化学或物理手段将线性分子结构的聚乙烯转化为三维网络结构的交联聚乙烯。这种交联的过程形成特殊的分子键结构，使得材料的许多性能得以提升。例如，使其从热塑性材料变为热固性材料，带来耐热性、机械性能等多方面的改变。常见的交联方法包括过氧化物交联、硅烷交联和辐照交联等，过氧化物交联是利用过氧化物分解产生的自由基引发聚乙烯分子间的交联反应，从而使分子链之间形成化学键，最终构建起三维网状结构，在宏观上表现为电缆绝缘性能、耐热性能等的提升。  

聚乙烯电缆：主要成分就是聚乙烯树脂、抗氧剂等，分子结构为线性结构，这种线性结构在性能上如前所述决定了其固有特性，比如软化温度低、在高温下机械性能不足等。聚乙烯分子链之间的相互作用相对较弱，在受到外力、高温或者化学物质影响时，链与链之间容易发生相对滑动，导致材料变形、性能变化等情况，而不像交联聚乙烯的三维网状结构具有较好的稳定性和抵抗性。  

（二）添加剂与纯度要求之类别  

交联聚乙烯绝缘电缆：除了形成交联结构的相关化学试剂（因交联方法而定，如过氧化物交联中的过氧化物等）在生产过程可能有少量残留（当然，作为合格产品，这些残留是在安全范围内），在一些特殊应用情况下可能还会添加其他一些助剂来进一步优化性能，如在要求低烟无卤的情况下会添加相应的无卤阻燃剂等。总体上，相对而言其在制造过程对工艺纯度、添加剂的控制要求较高，以保证交联过程的顺利进行和最终产品性能的稳定。  

聚乙烯电缆：对于普通聚乙烯电缆的制作，除了基础的抗氧剂之外（抗氧剂主要是为防止聚乙烯树脂在加工和使用过程中氧化老化），如果要对其性能进行某些特定调整，如制作半导电聚乙烯塑料（主要用于电缆中的半导体层），则要加入导电碳黑，或者制作耐寒性较好的电缆可能需要加入耐寒性助剂等。相对来讲，在添加剂的使用种类和纯度要求方面与交联聚乙烯绝缘电缆有差异，更侧重满足基本的加工和性能改进需求。