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直埋電力電纜絕緣電阻降低故障的原因

2018-05-16 17:57:41 科訊線纜  點擊量: 評論 (0)
直埋電力電纜絕緣電阻降低導致電纜線路故障的現象經常發生,也是電纜用戶與電纜制造廠發生質量事故糾紛最多的項目。需要從電纜材料、電纜制造和電纜施工的角度,對電纜絕緣電阻下降的原因進行全面的解釋,包括電纜材料、電纜制造、使用環境、自然條以及敷設施工等方面。主要有

直埋電力電纜絕緣電阻降低導致電纜線路故障的現象經常發生,也是電纜用戶與電纜制造廠發生質量事故糾紛最多的項目。需要從電纜材料、電纜制造和電纜施工的角度,對電纜絕緣電阻下降的原因進行全面的解釋,包括電纜材料、電纜制造、使用環境、自然條以及敷設施工等方面。主要有以下幾點:

一、電纜絕緣受潮

1、電纜原材料受潮

電纜絕緣和護層所用的原材料,主要是塑料類和橡膠類材料,并由此改性衍生出許多種具有特殊功能的材料。材料制造廠在制造材料時,經過配合劑混合、混煉、造粒、冷卻和烘干等過程,以及在材料運輸、儲存期間,往往會發生程度不等的受潮,使材料含有程度不等的潮氣。

2、電纜制造過程受潮

在絕緣擠包過程中,絕緣層被刮傷,造成絕緣層破洞或脫膠,絕緣線芯在冷卻水槽中進水,導致絕緣電阻下降。或者在擠包護層時,發生護層被損傷而進水,使絕緣層受潮,絕緣電阻下降。當制造多芯電纜時,即使絕緣層擠包完好無損,但在絕緣線芯絞合成纜時,以及在擠包護層時也可能發生損壞而進水受潮,于是成品電纜通不過出廠耐電壓試驗。

3、電纜施工過程受潮

在直埋電纜施工過程中,如果電纜溝開挖、電纜埋設作業、電纜中間接頭和終端接頭制作不規范等,都很有可能損傷電纜護層和絕緣層。如果土壤潮濕或者電纜溝積水,一定會發生電纜進水。絕緣受潮后,使電纜絕緣表面電阻降低而表面泄漏電流增加,絕緣電阻下降,還會引起導體與絕緣層之間的電場畸變。

二、電纜使用環境

1、環境溫度

根據介質物理學理論和工程實踐,絕緣材料的電阻隨溫度升高而呈指數式下降,而電導則隨溫度降低而按指數式增大。溫度升高導致絕緣電阻下降。這是由于絕緣溫度升高時,材料內的分子熱運動增強,使導電離子的產生和遷移數量都隨之增大。電纜通電運行后,在電壓的作用下,由導電離子運動所形成的傳導電流增大,絕緣層溫度升高,勢必造成絕緣電阻下降。

2、環境濕度

眾所周知,電纜在制造和敷設運行過程中進水受潮,是危及電纜電氣性能和使用壽命的主要因素。不論電纜制造廠還是用戶,都對此非常重視。

實踐經驗證明,造成電纜進水受潮的主要原因如下

1)材料純度

如果電纜絕緣料中混入雜質,特別是金屬雜質,都會直接影響絕緣的電氣性能,使絕緣電阻下降。其原因,一是絕緣層內非金屬雜質在電纜受潮時,會吸收水分,形成眾多的導電點;二是絕緣層內的金屬雜質直接就是導電點。在導體運行溫度和外部環境溫度聯合作用下,這些導電點在絕緣層內形成導電通道,導致絕緣電阻減小和泄露電流增大,進而導致絕緣被擊穿。

2)材料受潮

如果電纜絕緣材料已受潮,在擠包在導體上之前又沒有烘干,將會出現絕緣層內有大量氣孔、擠出表面不光滑以及機械強度降低、甚至開裂等質量缺陷。因此,電纜廠家在擠出電纜絕緣層時,都要進行材料烘干。擠出低煙無鹵料時,更要注意烘干。這些已是電纜廠家的基本工藝常識。

3、線路過負荷

實驗證明,在供電線路不發生過負荷,電絕緣介質處于工作電場強度比較低的情況下,介質材料內的導電離子遷移率與電場強度大小成正比,即介質內的導電離子遷移率隨電場強度的增強而增大。當電場強度比較高時,介質內的導電離子遷移率隨電場強度的增強而增大的趨勢,逐漸由線性關系變為指數關系。

三、自然條件

1、白蟻損傷

白蟻是地下電力電纜的大敵,特別是東南亞和我國南方濕熱地區,經常發生白蟻侵蝕電纜塑料護層的事故。白蟻遇到電纜時,除了啃咬之外,還會分泌出蟻酸,嚴重腐蝕電纜絕緣和護層,導致電纜絕緣性能下降甚至短路。因此,在電纜使用部門制定的敷設規程中,都有關于電纜線路防蟻措施的明文規定。

2、鼠類損傷

鼠類對地下電纜的損害主要是啃咬造成的機械損傷,當電纜護層材料的硬度低于老鼠門齒的硬度時,電纜就很有可能被老鼠啃咬。

3、霉菌損傷

我國針對出口到這些地區的電線電纜,制定了相關的濕熱帶用電線電纜防霉性標準。在我國南方部分地區,由于各年份中氣候的濕熱程度、延續時間不同、地域以及電線電纜使用環境的差異,直埋電纜霉害程度也不等。

四、化學腐蝕

1、敷設環境化學腐蝕

如果電纜溝內的積水或直埋土壤中含有腐蝕性成分,例如硫酸或硝酸等,電纜表面長期與這些腐蝕性物質接觸,會發生嚴重的化學腐蝕。如果電纜護層被損壞,水分進入電纜后會左右縱向擴散。

2、酸雨化學腐蝕

對電纜危害嚴重的化學腐蝕因素,除了敷設環境的水質和土壤狀況以外,還有現代酸雨的嚴重影響。

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責任編輯:售電衡衡

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