1.一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:确定初始配方要素,包括基础树脂、抗氧剂、交联剂的种类;步骤2:基于步骤1中选择的基础树脂,对纯基础树脂热压成型制成的试样进行测试,依次通过两级指标进行优选:定性评价指标I,定量评价指标I;获得优选基础树脂;步骤3:准备多组交联剂/抗氧剂/基础树脂共混物,其中多组抗氧剂和基础树脂的质量份数保持不变,多组交联剂的质量份数呈从小到大设定序列排序,对每组共混物的试样进行测试,依次通过两级指标进行优选:定性评价指标II,定量评价指标II;获得优化交联剂配方;步骤4:准备多组交联剂/抗氧剂/基础树脂共混物,其中多组交联剂和基础树脂的质量份数保持不变,多组抗氧剂的质量份数呈从小到大设定序列排序,对每组共混物的试样进行测试,依次通过两级指标进行优选:定性评价指标III,定量评价指标III;获得优化抗氧剂配方;步骤5:电气性能校验,测试结果参数全部满足要求时,该材料配方视为优化配方;否则返回对备选待测进行测试。
2.根据权利要求1所述的一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于:步骤2、3或4中,定性评价是指判断测试结果参数满足定性评价指标I、II或III,若满足视为合格,若不满足,则放弃该材料,进入下一种备选材料的定性评价,直到所有备选材料完成定性评价指标I、II或III的测试,筛得满足定性评价指标的材料,然后进入定量评价指标I、II或III。
3.根据权利要求2所述的一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于:定性评价指标I包括:基于旋转流变仪测得的流变性能参数,基于应力-应变测试获得的拉伸强度参数和断裂伸长率参数,基于高压西林电桥测得的介质损耗角正切和相对介电常数参数。
4.根据权利要求2所述的一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于:定量评价指标I包括:基于圆柱状电极测得的交流击穿场强的二参数威布尔分布参数;以特征击穿强度作为第一参数a,以形状参数作为第二参数b,以a大小,对不同树脂做优先级排序,a越大优先级越高,若a一致,则以b对优先级做细分排序,a相同材料中b越小者优先级越高;对所有待优选树脂完成优先级排序,以排序第一者,优先进入步骤3;优先级处于次位者作为备选待测。
5.根据权利要求2所述的一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于:步骤3中,对x phr交联剂/0.3phr抗氧剂300/基础树脂共混物制成的试样进行测试,通过两级指标进行优选:定性评价指标II;定量评价指标II;其中,x为自定义变量序列:x 1 、x 2 、x 3 、x 4 ……x n1 ,代表交联剂的质量份数,x≥0,n 1 表示序列长度,即共混物的组数。
6.根据权利要求5所述的一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于:定性评价指标II包括:表征交联程度的凝胶含量和热延伸率两个参数,以及基于应力-应变测试获得的拉伸强度参数和断裂伸长率参数。
7.根据权利要求5所述的一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于:定量评价指标II包括:交联产气特性参数,对所有组分的材料进行优先级排序,产气特性更优者,脱气残余量越小,优先级越高,脱气残余量相等时,x值越小者,优先级越高,对所有待优化组分材料完成优先级排序:x 1 、x 2 、x 3 、x 4 ……x n1 ,n 1 表示序列长度,以排序第一者,优先进入步骤4,优先级处于次位者作为备选待测。
8.根据权利要求2所述的一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于:步骤4中,抗氧剂基于其作用机理及协同作用,单独使用,或选择两种抗氧剂配合使用。
9.根据权利要求8所述的一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于:定性评价指标III包括:表征交联程度的凝胶含量和热延伸率两个参数,基于空气老化性能测试获得的老化前后拉伸强度参数和断裂伸长率参数。
10.根据权利要求8所述的一种高压交流电缆XLPE绝缘材料配方设计和优化的方法,其特征在于:定量评价指标III包括:基于交联反应动力学曲线的特征参数,对所有组分的材料进行优先级排序,交联反应动力学曲线峰值点越偏右者,优先级越高,交联反应动力学曲线重合时,定性评价指标III中凝胶含量越高者,优先级越高,交联反应动力学曲线重合且定性评价指标III中凝胶含量相等者,定性评价指标III中断裂伸长率越高者优先级越高,对所有待优化组分材料完成优先级排序,以排序第一者,优先进入步骤5。