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学术盘点 | 2023—2025年《电线电缆》聚丙烯绝缘电缆研制与应用论文汇编

来源：作者：时间：2025-04-11

编者按：

在全球能源转型与“双碳”背景的驱动下，聚丙烯（PP）绝缘电缆因其可回收、耐高温及低介电损耗等优势，区别于交联聚乙烯（XLPE）电缆成为新一代环保电缆。为展示该领域的研究进展，促进绿色先进材料在能源装备领域的应用和技术革新，《电线电缆》编辑部精选近3年刊发的相关主题研究论文，欢迎广大学者阅读参考。

1. 国内聚丙烯绝缘电力电缆及材料标准规范概述

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作者：黄上师张熙宇童成李琦何金良

摘要：聚丙烯绝缘电力电缆因其优异的电气性能、环境友好及可回收等性能得到国内外相关领域的广泛关注。随着聚丙烯电缆的推广应用，目前已形成部分关于聚丙烯电缆及其材料的标准规范。文中针对国内行业已发布的多项热塑性聚丙烯电缆及聚丙烯电缆材料相关的团体标准，对比分析了各标准文件的试验项目、条件和要求，深入讨论了当前业内对聚丙烯电缆工程应用的疑虑，并提出了聚丙烯电缆标准化进程的研究方向，为未来聚丙烯电缆更科学的标准化发展提供参考指引。

引用格式：

黄上师, 张熙宇, 童成, 等. 国内聚丙烯绝缘电力电缆及材料标准规范概述[J]. 电线电缆, 2025, 68(2): 1-11.

HUANG S S, ZHANG X Y, TONG C, et al. Overview of standards and specifications for polypropylene insulation power cables and its materials in China[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 1-11.

2. 110kV接枝聚丙烯绝缘电力电缆本体机械特性

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作者：朱宝军张熙宇施云峰童成黄上师何金良

摘要：近年来，聚丙烯绝缘电力电缆因其优异的高温电气性能和环境友好属性得到了大力发展和推广应用。然而，目前业界对聚丙烯电缆热收缩、低温收缩、老化机械特性的认识尚不全面，尤其是对成缆后聚丙烯电缆本体机械特性的研究较少。为满足电缆敷设和运行维护的需要，文中开展了110kV接枝聚丙烯绝缘电力电缆的热收缩、低温收缩及本体绝缘空气热氧老化试验，并进行横向和纵向的对比分析。结果表明，接枝聚丙烯电缆绝缘在运行温度下的热收缩率比交联聚乙烯电缆低；经过−40℃低温试验48h后，接枝聚丙烯电缆绝缘外周长收缩率仅0.46%至0.68%，无导体聚丙烯电缆纵向长度的收缩率约0.60%，而有导体的仅为0.20%左右；在150℃下空气热老化360h后，接枝聚丙烯电缆的机械特性仍满足抗张强度变化率和断裂伸长率变化率不超过±25%的要求。文中工作对接枝聚丙烯绝缘电力电缆的机械特性进行了初步探索，为后续接枝聚丙烯电缆的工程设计和运行准则制定提供了依据。

引用格式：

朱宝军, 张熙宇, 施云峰, 等. 110kV接枝聚丙烯绝缘电力电缆本体机械特性[J]. 电线电缆, 2025, 68(2): 12-17.

ZHU B J, ZHANG X Y, SHI Y F, et al. Mechanical characteristics of 110kV grafted polypropylene insulation power cable body[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 12-17.

3. 热塑性聚丙烯绝缘中压电力电缆绝缘的热稳定性

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作者：祝军周兵兵李斌周云峰韩啸时佰万

摘要：为研究热塑性聚丙烯（polypropylene，PP）绝缘中压电力电缆绝缘的热稳定性，分别对PP绝缘与交联聚乙烯（cross-linked polyethyline，XLPE）绝缘中压电力电缆开展温度为250℃、短路时间为1~7s的短路试验，测试并分析短路试验前后PP绝缘与XLPE绝缘的结构尺寸、机械物理性能和电气性能。试验结果表明，在短路电流试验前后，PP绝缘与XLPE绝缘的结构尺寸、机械物理性能和电气性能均无明显变化，即PP绝缘中压电力电缆具备与XLPE绝缘中压电力电缆同样的短路能力。研究结果为PP绝缘电缆在输配电领域的应用及推广提供了数据支撑，同时也可为生产制造企业开发PP绝缘中压电力电缆提供研究方向。

引用格式：

祝军, 周兵兵, 李斌, 等. 热塑性聚丙烯绝缘中压电力电缆绝缘的热稳定性[J]. 电线电缆, 2025, 68(2): 18-23.

ZHU J, ZHOU B B, LI B, et al. Insulation thermal stability of thermoplastic polypropylene insulated medium voltage power cables[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 18-23.

4. 26/35kV及以下电压等级聚丙烯电缆绝缘厚度优化

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作者：公维来杨建华周雁

摘要：聚丙烯绝缘材料具有优良的电气性能及可循环再利用等特点，被认定为下一代电缆绝缘材料。为了进一步提升聚丙烯电缆的性能并延长使用寿命，文中分析了聚丙烯电缆相较于现行交联聚乙烯电缆绝缘厚度减薄的可行性。针对聚丙烯电缆，在其运行温度下开展寿命指数试验和逐级击穿试验，确定聚丙烯绝缘材料在不同电压试验下的耐受电场强度，进而对中压聚丙烯电缆绝缘厚度进行优化设计。将26/35kV、8.7/10kV PP电缆绝缘厚度分别减薄至8.5mm和3.5mm，并对绝缘厚度优化后的聚丙烯电缆进行型式试验；试验结果表明，绝缘厚度优化后的聚丙烯电缆可靠性满足要求，同时绝缘厚度的减薄可进一步提高聚丙烯电缆的载流量。

引用格式：

公维来, 杨建华, 周雁. 26/35kV及以下电压等级聚丙烯电缆绝缘厚度优化[J]. 电线电缆, 2025, 68(2): 24-30.

GONG W L, YANG J H, ZHOU Y. Optimization of insulation thickness for polypropylene cables of 26/35kV and lower voltage grades[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 24-30.

5. 中低压聚丙烯绝缘电缆开发及应用

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作者：樊守瑞周城杨刚

摘要：针对交联聚乙烯绝缘材料存在的问题，文中研究中低压电力电缆用聚丙烯绝缘材料的性能及其加工工艺。通过材料改性、工艺优化、理论性能研究等方式，得到1kV、10kV电压等级聚丙烯绝缘电缆，且成功挂网运行。研究认为，聚丙烯绝缘电缆性能优异且可回收再利用，代表了电力电缆未来的发展方向。

引用格式：

樊守瑞, 周城, 杨刚. 中低压聚丙烯绝缘电缆开发及应用[J]. 电线电缆, 2025, 68(2): 31-36.

FAN S R, ZHOU C, YANG G. Development and application of medium and low voltage polypropylene insulated cables[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 31-36.

6. 不同配比聚丙烯和双峰聚乙烯复合体系的力学性能和介电性能

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作者：操卫康徐欣

摘要：为研究节能环保型中低压非交联电缆绝缘材料,采用熔融共混的方式制备了不同配比的聚丙烯（PP）和双峰聚乙烯（BPE）复合体系,观察微观结构,测定其力学性能和介电性能，研究PP和BPE的最佳配比。通过带热台的偏光显微镜观察单一PP和30%PP/70%BPE （质量分数）复合体系的等温结晶，可以看到140℃时PP球晶的生长，以及30%PP/70%BPE复合体系下致密的结晶结构,说明混料均匀性良好。通过测定不同配比PP/BPE复合体系的力学冲击性能,发现脆韧转变点出现在30%PP/70%BPE的试样中。力学拉伸试验表明，在10mm·min-1的拉伸速率下，弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率和断裂能均随PP质量分数的增加而增加。介电性能测试表明，30%PP/70%BPE复合体系的体积电阻率在10¹⁴数量级，相对介电常数在2.0～2.3之间，介质损耗因数在10-4数量级，复合体系的介质损耗因数相较于单一PP和单一BPE略有增加，其整体电气性能符合中低压电缆绝缘材料的要求。

引用格式：

操卫康, 徐欣. 不同配比聚丙烯和双峰聚乙烯复合体系的力学性能和介电性能[J]. 电线电缆, 2024, 67(4): 7-13.

CAO W K, XU X. Mechanical and dielectric properties with different mass ratio of PP and BPE[J]. Wire & Cable, 2024, 67(4): 7-13.

7. 环保型110kV聚丙烯绝缘电力电缆系统的设计和检验

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作者：陶瑞祥沈佳龙王鹏

摘要：为满足线缆行业绿色环保发展需要，推动聚丙烯绝缘的应用进程，通过对聚丙烯改性、生产设备改进、加工工艺调整，完成了110kV聚丙烯绝缘电力电缆的生产，并对电缆和相关附件进行试验验证。试验结果表明，110kV聚丙烯绝缘电力电缆的结构尺寸、机械性能、电气性能均满足标准要求。同时，110kV聚丙烯绝缘电缆与现有交联聚乙烯绝缘电缆附件组成的电力电缆系统通过了型式试验，结果进一步表明了110kV聚丙烯绝缘电缆的可行性。

引用格式：

陶瑞祥, 沈佳龙, 王鹏. 环保型110kV聚丙烯绝缘电力电缆系统的设计和检验[J]. 电线电缆, 2025, 68(2): 37-42.

TAO R X, SHEN J L, WANG P. Design and test of environmental protection 110kV polypropylene insulated power cable system[J]. Wire & Cable, 2025, 68(2): 37-42.

8. 新型环保聚丙烯绝缘材料老化寿命的研究及测定

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作者：刘雄军韩啸奚谦逸张广威高俊国

摘要：环保型热塑性聚丙烯作为新兴的中压电力电缆绝缘材料，其老化寿命的测定工作亟待开展。针对两种中压交流电缆用聚丙烯绝缘材料，研究在高热应力条件下聚丙烯氧化诱导期的变化特性，利用线性拟合计算阿伦尼乌斯（Arrhenius）方程中的参数，推导聚丙烯寿命-温度曲线；通过恒定电压、逐步升压、逐级升压试验，研究聚丙烯的电老化特性，利用线性回归参数求解法、最小二乘估计法求取反幂定律（IPM模型）中的电老化寿命指数及寿命模型。结果表明：①两种聚丙烯绝缘材料的电老化寿命指数（n）范围分别为12.65～16.68和12.84～14.68，且在温度为90℃以下、电场强度为19kV·mm-1及其以下的工作环境中均可有效运行40a以上；②通过逐级升压累加法和最小二乘估计法求解的聚丙烯寿命模型较为精确；③聚丙烯绝缘材料的电老化寿命与材料结晶特性存在一定关联性，后续需要加强关注并做深入研究。该研究可为新型聚丙烯中压电力电缆的推广应用提供参考和理论支撑。

引用格式：

刘雄军, 韩啸, 奚谦逸, 等. 新型环保聚丙烯绝缘材料老化寿命的研究及测定[J]. 电线电缆, 2024, 67(4): 1-6.

LIU X J, HAN X, XI Q Y, et al. Research and determination of aging life for new environmentally friendly polypropylene insulation materials[J]. Wire & Cable, 2024, 67(4): 1-6.

9. 不同弹性体改性聚丙烯效果研究

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作者：袁丽娟刘雄军韩啸孙无忌

摘要：为研究不同类型弹性体对聚丙烯的增韧改性效果，采用熔融共混法制备聚丙烯/弹性体共混材料，并利用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、介电温谱测试系统、低温冲击试验箱等设备，探究聚丙烯/弹性体共混材料的熔融结晶行为、微观结构、介电性能、耐低温冲击性能和弯曲性能。结果表明，5种弹性体均以分散粒子形式存在于聚丙烯基体中，能够有效增强聚丙烯韧性,提高其耐低温冲击性能，符合温度为-25℃时的抗冲击要求；结合弯曲模量的改善，YH-06对聚丙烯的增韧效果最佳，其次是C3080、2032PM和CA 10A，CA 60A相对较差；弹性体的存在可抑制聚丙烯材料结晶，表现为聚丙烯熔融焓和结晶度降低；共混材料的冲击应力发白现象表明，YH-06对聚丙烯的增韧效果最佳，其次是C3080和2032PM，CA 10A和CA 60A相对较差；介电性能测试结果显示，C3080和2032PM会降低聚丙烯材料的电性能，温度为90℃时的介电损耗角正切值增长速率较大，导致聚丙烯共混材料不符合介电性能要求。综合考虑，可选择YH-06、CA 10A和CA 60A对聚丙烯材料进行改性，以提升聚丙烯电缆的电性能和力学性能。

引用格式：

袁丽娟, 刘雄军, 韩啸, 等. 不同弹性体改性聚丙烯效果研究[J]. 电线电缆, 2024, 67(4): 14-19.

YUAN L J, LIU X J, HAN X, et al. Research on effect of modified polypropylene with different elastomers[J]. Wire & Cable, 2024, 67(4): 14-19.

10. 105℃中压聚丙烯绝缘电力电缆的研制

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作者：高振军李金堂

摘要：基于对新型聚丙烯(PP)材料的研究，结合电缆运行环境，通过计算PP绝缘设计、绝缘利用系数等关键参数，研制了适用于8.7/15kV和26/35kV电力系统的中压PP绝缘电力电缆，并进行物理机械性能、电气性能和无卤低烟阻燃性能等试验验证。结果表明，以PP树脂和增韧弹性体为主的绝缘料和屏蔽料，能够满足26/35kV及以下电力系统的运行要求，相较于传统交联聚乙烯绝缘电缆,长期工作温度可提升至105℃；电缆正常运行时，载流量在直埋土壤中可提升约9.0%，在空气中可提升约13.5%。

引用格式：

高振军, 李金堂. 105℃中压聚丙烯绝缘电力电缆的研制[J]. 电线电缆, 2024, 67(4): 20-24.

GAO Z J, LI J T. Development of 105℃ medium voltage polypropylene insulated power cables[J]. Wire & Cable, 2024, 67(4): 20-24.

11. 35kV聚丙烯绝缘电缆的温度特性研究

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作者：夏云海冯咏生侯虹剑缪双双张建民

摘要：聚丙烯（PP）绝缘材料的熔点为160℃左右，高于交联聚乙烯（XLPE）熔点，电缆运行温度由90℃提高至105℃时，电缆载流量可提高10%以上，从而提高电缆的传输容量。本工作针对中压PP绝缘电缆进行温度特性技术研究，在型式试验中导体温度为110～115℃，顺利通过型式试验的电气试验；为验证热塑性PP绝缘电缆短路时产生的高温对绝缘的破坏程度，对PP绝缘电缆的进行热稳定试验，试验结果表明，通过导体热稳定试验、金属屏蔽热稳定试验、动态稳定试验后，PP缆芯无可见损坏。

引用格式：

夏云海, 冯咏生, 侯虹剑, 等. 35kV聚丙烯绝缘电缆的温度特性研究[J]. 电线电缆, 2023, 66(4): 42-45.

XIA Y H, FENG Y S, HOU H J, et al. Temperature characteristics of 35kV modified polypropylene insulated cable[J]. Wire & Cable, 2023, 66(4): 42-45.

12. 环保型聚丙烯绝缘电力电缆国产化应用探讨

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作者：胡少中卢杰刘志辉王岩鹏曾婉

摘要：介绍了一种具有低成本、高性能的环保型聚丙烯绝缘电力电缆。重点介绍了聚丙烯材料的研究现状以及聚丙烯电缆的关键制造工艺，并对产品的相关重点性能进行了验证，可为环保型聚丙烯绝缘电力电缆的设计制造及应用提供参考。

引用格式：

胡少中, 卢杰, 刘志辉, 等. 环保型聚丙烯绝缘电力电缆国产化应用探讨[J]. 电线电缆, 2023, 66(3): 30-32.

HU S Z, LU J, LIU Z H, et al. Exploration on localization application of environmentally friendly polypropylene insulated power cable[J]. Wire & Cable, 2023, 66(3): 30-32.

13. 35kV改性聚丙烯材料性能测试分析及生产问题解决

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作者：曲国安赵新院曲行峰张延林王炫捷张鹏燕宏宇

摘要：研究了35kV改性聚丙烯材料的性能及其生产工艺，对改性聚丙烯材料进行性能测试分析，并对绝缘线芯生产过程中出现的问题进行分析解决。最终通过绝缘线芯的生产制造，发现并解决了机头加温系统、硫化管冷却系统的设备适用性问题，解决了绝缘屏蔽表面不光滑、绝缘线芯胀气鼓包等问题。生产的电缆经过第三方检测机构检测，满足标准要求，也进一步说明了材料性能测试分析结果及生产问题的解决对批量生产出合格的产品起到了重要作用。

引用格式：

曲国安, 赵新院, 曲行峰, 等. 35kV改性聚丙烯材料性能测试分析及生产问题解决[J]. 电线电缆, 2023, 66(2): 31-36.

QU G A, ZHAO X Y, QU H F, et al. 35kV modified polypropylene material performance test analysis and production problem solution[J]. Wire & Cable, 2023, 66(2): 31-36.

《电线电缆》1958年创刊，上海电缆研究所有限公司主办，是电线电缆行业的电工技术类科技期刊。及时、全面地刊载国内外电线电缆行业专业领域的新理论、新方法、新技术、新成果，引导基础研究和应用研究融会贯通，推动学科交叉融合，为电线电缆的研究、设计、制造和应用等方面构建学术交流和科技开放平台。主要栏目有前沿热点综述、关键材料应用、线缆研究与开发、线缆工艺与装备、检验检测技术、敷设运行与维护和数智技术应用等。欢迎来稿！

来源 | 上缆所传媒

文字 | 《电线电缆》编辑部

编辑 | 房久仙

审核 | 何晓芳

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