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曲埋电力电缆绝缘电阻低落毛病的缘由
2016/9/27 13:24:05

  曲埋电力电缆绝缘电阻低落致使电缆线路毛病的征象常常发作,也是电缆用户取电缆制造厂发作质量事故纠葛最多的项目。需求从电缆质料、电缆制造和电缆施工的角度,对电缆绝缘电阻下落的缘由停止周全的注释,包孕电缆质料、电缆制造、运用情况、天然条和敷设施工等方面。重要有以下几点:

  一、电缆绝缘受潮

  1、电缆原材料受潮
  电缆绝缘和护层所用的原材料,重要是塑料类和橡胶类质料,并由此改性衍生出很多种具有特别功用的质料。质料制造厂正在制造质料时,经由合营剂混淆、混炼、造粒、冷却和烘干等历程,和正在质料运输、贮存时期,每每会发作水平不等的受潮,使质料含有水平不等的潮气。因而,电缆制造厂正在把质料挤包正在电缆导体上之前,皆要把质料停止烘干处置惩罚,挤出机组上皆配有质料烘干装配,使挤出的绝缘层和护层内不会发作气泡和砂眼、外面不会起泡等缺点。那是电缆制造厂的硬性工艺划定,不然电缆制品通不外出厂耐电压实验。

  2、电缆制造历程受潮
  正在绝缘挤包历程中,绝缘层被刮伤,形成绝缘层破洞或脱胶,绝缘线芯正在冷却水槽中进水,致使绝缘电阻下落。大概正在挤包护层时,发作护层被毁伤而进水,使绝缘层受潮,绝缘电阻下落。当制造多芯电缆时,纵然绝缘层挤包完好无损,但正在绝缘线芯绞分解缆时,和正在挤包护层时也可能发生破坏而进水受潮,因而制品电缆通不外出厂耐电压实验。

  3、电缆施工历程受潮
  正在曲埋电缆施工历程中,若是电缆沟开挖、电缆埋设功课、电缆中央讨论和终端讨论建造不范例等,皆很有可能毁伤电缆护层和绝缘层。若是泥土湿润大概电缆沟积水,一定会发作电缆进水。绝缘受潮后,使电缆绝缘表面电阻低落而外面走漏电流增添,绝缘电阻下落,借会引发导体取绝缘层之间的电场畸变。绝缘内电场散布不均匀,会激发绝缘内部游离放电,以至引发电缆击穿。售后服务理论证实,有95%以上的曲埋电缆绝缘电阻下落变乱是由施工欠妥引发的。

  二、电缆运用情况

  1、环境温度

  凭据介质物理学实际和工程理论,绝缘材料的电阻随温度降低而呈指数式下落,而电导则随温度低落而按指数式增大。温度降低致使绝缘电阻下落。那是因为绝缘温度降低时,质料内的份子热运动加强,使导电离子的发生和迁徙数目皆随之增大。电缆通电运转后,正在电压的感化下,由导电离子活动所构成的传导电流增大,绝缘层温度降低,必将形成绝缘电阻下落。
  实行证实,电缆绝缘材料正在70℃时的绝缘电阻值只要20℃时的10%。也就是说,电缆正在导体工作温度70℃时的绝缘电阻,只要正在导体工作温度20℃时绝缘电阻丈量值的10%。若是供电线路发作过负荷,电缆导体温度凌驾70℃,绝缘电阻下落会更严峻。
  电缆的敷设环境温度对绝缘电阻也有很大影响。正在差别气候带区域(热带、亚热带、温带和热带)丈量的曲埋电力电缆的绝缘电阻是差别的。正在中国,固然电缆产物尺度中都划定了导体许可的临时工作温度,以确保电缆的绝缘程度,但正在南边亚热带和热带区域,曲埋敷设电力电缆的绝缘电阻下落数值,比正在北方温带和热带区域下落数值大很多。那就是区域天气前提差别对电工产物机能要求的主要差别。

  2、情况湿度
  尽人皆知,电缆正在制造和敷设运转历程中进水受潮,是危及电缆电气机能和使用寿命的主要因素。岂论电缆制造厂照样用户,皆对此非常重视。
  实践经验证实,形成电缆进水受潮的主要原因以下。
  1)质料纯度
  若是电缆绝缘料中混入杂质,特别是金属杂质,中国电线电缆网www.xianlan315.com以至所运用的不同颜色的颜料,都邑间接影响绝缘的电气机能,使绝缘电阻下落。其缘由,一是绝缘层内非金属杂质正在电缆受潮时,会吸取水份,构成浩瀚的导电点;二是绝缘层内的金属杂质间接就是导电点。正在导体运转温度和内部环境温度结合感化下,这些导电点正在绝缘层内构成导电通道,致使绝缘电阻减小和泄漏电流增大,进而致使绝缘被击穿。 
  2)质料受潮
  若是电缆绝缘材料已受潮,正在挤包正在导体上之前又没有烘干,将会泛起绝缘层内有大量气孔、挤出外面不润滑和机器强度低落、以至开裂等质量缺点。因而,电缆厂家正在挤出电缆绝缘层时,皆要停止质料烘干。挤出低烟无卤料时,更要注重烘干。这些已是电缆厂家的根基工艺知识。

  3、线路过负荷
  实行证实,正在供电线路不发作过负荷,电绝缘介质处于事情电场强度对照低的状况下,介质质料内的导电离子迁移率取电场强度巨细成反比,即介质内的导电离子迁移率随电场强度的加强而增大。当电场强度对照下时,介质内的导电离子迁移率随电场强度的加强而增大的趋向,逐步由线性干系变成指数干系。介质内的导电离子迁移率增大到一定程度时,绝缘电阻忽然大幅度低落,进而发�"离子雪崩",使绝缘层发作霎时击穿。当电缆临时超负荷运转时,一般会发作这类毛病。电缆制造厂正在产物出厂前,都要按产物尺度停止制品耐电压实验。电缆用户应凭据线路额定电压,准确挑选电缆型号,只管制止电缆线路临时超负荷运转。

  三、天然前提

  1、白蚁毁伤

  白蚁是地下电力电缆的大敌,特别是东南亚和我国南边湿热区域,常常发作白蚁腐蚀电缆塑料护层的变乱。白蚁碰到电缆时,除啃咬以外,借会排泄出蚁酸,严峻侵蚀电缆绝缘和护层,致使电缆绝缘性能下落以至短路。因而,正在电缆运用部门制订的敷设规程中,皆有关于电缆线路防蚁步伐的明文规定。
  电缆的防蚁机能实验要领有三种,即国家标准GB2951.38和机器行业标准JB/T10696.9-2011划定的击倒法、群体发和蚁巢法防蚁实验。以往多年来,接纳最多的是群体法。但经由多年来电缆蚁害防治经验教训,击倒法和群体法实验,其实不能真实地反应电缆正在差别情况中的防蚁机能。因而,广东电网公司从2009年起的电力电缆招标中,划定防蚁电缆必需经由过程蚁巢法实验,电缆试样的被蛀蚀状态必需要到达I级程度。

  2、鼠类毁伤

  鼠类对地下电缆的损伤重要是啃咬形成的机器毁伤,当电缆护层质料的硬度低于老鼠门齿的硬度时,电缆便很有可能被老鼠啃咬。世界上还没有同一的电缆防鼠实验尺度,但列国皆有本身制订的实验要领。我国JB/T10696.10-2011划定了大鼠啃咬实验要领。别的,由山东华能线缆有限公司牵头制订的国家标准《防鼠和防蚁电线电缆公则》,已于2016年3月19日召开了体例事情启动会,不久我国便可具有正式的防鼠防蚁电缆产物尺度。

  3、霉菌毁伤
  早在上个世纪50年月终,有些国度便曾经划定湿热带区域运用的电器产品应具有防霉机能。我国针对出口到这些区域的电线电缆,制订了相干的湿热带用电线电缆防霉性尺度。正在我国南边局部区域,因为各年份中天气的湿热水平、连续工夫差别、地区和电线电缆运用情况的差别,曲埋电缆霉害水平也不等。

  凭据有关微生物霉菌滋生研讨讲演,霉菌发展的重要前提是温度和湿度。合适霉菌发展的一样平常温度是15℃~35℃,而最相宜的温度是25℃~30℃,当温度低于0℃或高于40℃时,霉菌实际上住手发展。合适霉菌发展的相对湿度为80%~90%,而当相对湿度凌驾95%时,是霉菌发展最为兴旺的前提。因而环境温度为30℃±2℃和相对湿度大于95%时,最适合于霉菌大量滋生。海南岛的湿热天气恰好适合于霉菌大量滋生发展。

  若是电缆外面大量发展霉菌,对电缆的机能有较大影响,会引发:电缆外面变色、起麻点、腐朽;绝缘电阻、体积电阻率、介电强度下落,引发泄电,以至绝缘击穿;绝缘和护套质料份子发作化学降解,质料机械性能显着低落,损失其珍爱感化;潮气水份进入电缆内部,引发严峻的电气机能毛病等。
4、雷电影响
正在雷暴发作时,若是线路上运用的避雷器等品格不良或接地珍爱不当,落雷会击中避雷器,使线路负荷忽然增大发生过电压,致使电缆中发生过电压打击浪涌,形成电缆绝缘击穿。正在我国南边包孕海南岛雷雨频仍的区域,电缆线路蒙受雷击变乱习以为常。

  四、化学侵蚀

  1、敷设情况化学侵蚀
  若是电缆沟内的积水或曲埋泥土中含有腐蚀性身分,比方硫酸或硝酸等,电缆外面临时取这些腐蚀性物资打仗,会发作严峻的化学侵蚀。若是电缆护层被破坏,水份进入电缆后会阁下纵向散布。正在某些区域的地下水质和泥土严峻受化学净化的状况下,若是电缆途径挑选欠妥,电缆沟修建不良,回填物腐蚀性太大,都邑使电缆绝缘和护套有机质料的份子发作化学降解而致使电缆被侵蚀征象,使电缆绝缘电阻下落,以至损失绝缘电阻。

  2、酸雨化学侵蚀
  对电缆风险严峻的化学侵蚀身分,除敷设情况的水质和泥土状态之外,另有当代酸雨的严峻影响。
  所谓酸雨,是因为大量熄灭化石燃料(煤炭、石油、天然气)或生物物资燃料,将酸性化合物 (如二氧化硫,、二氧化碳和二氧化氮,重要是二氧化硫) 排放至氛围中,形成降雨中露硫酸、硝酸等酸性物资的征象。酸雨的主要成分是二氧化硫。一样平常以为,若是雨水的PH值小于5.6,可被以为是酸雨。构成酸雨的主要原因是工场二氧化硫排放过量形成的。如今,世界上正在实行的"节能加碳"和"节能加排",其目标重要是削减硫化物和碳化物的排放量,以珍爱干净的大气环境。 
  我国已有20多个省市发作酸雨灾难,重要散布正在长江以南区域。酸雨不只对农作物、丛林、草原、鱼类等形成异常严峻的灭尽性风险,并且对金属物品的侵蚀也相称严峻,对电线电缆、铁路轨道、船舶车辆、输电线路、桥梁、衡宇、机电设备等均会形成严峻损伤。
四川大学学报曾宣布一份研讨讲演《酸雨感化下酸性泥土酸化历程中铜的侵蚀行动》。实行证实,酸雨会增大铜的侵蚀速度。铜的受侵蚀外面重要是氧化亚铜(Cu2O)和氧化铜 (CuO)。
  酸雨对曲埋电缆的风险路子是:氛围中的二氧化硫取雨水回响反映天生亚硫酸,亚硫酸被氧化成硫酸:
SO2 + H2O = H2SO3
2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
  含有硫酸的雨水,正在下气温情况中,从电缆护层破坏点或电缆讨论处进入电缆,对绝缘层、护层和铜导体都邑发作侵蚀感化。硫酸侵蚀电缆护层和绝缘层,使其分子结构发作降解而破坏,使绝缘电阻严峻下落,以至落空绝缘和珍爱感化。硫酸取铜回响反映天生蓝色的硫酸铜(CUSO4)结晶体,逢火成为蓝色硫酸铜溶液。。
CU + 2H2SO4 = CUSO4 + SO2↑+ 2H2O

  前几年,泥土腐蚀性大、酸雨重灾区的重庆市某供电部门,便正在电缆端部发明了蓝色液体和绝缘层破坏的征象。若是电缆外皮破坏严峻,特别是正在高温、下干、强日光的时节,若是发作酸雨,大概泥土中的硫酸含量较大,电缆进水许多,这类蓝色硫酸铜溶液会敏捷沿着电缆长度上散布,直到从电缆破坏处和电缆端部溢出。硫酸铜溶液能够导电,渗透绝缘层内后,更曾强了绝缘层的导电性,进而使绝缘层的电阻急剧下落,落空绝缘感化,发作电缆短路变乱。

  五、机器毁伤

  多年来的电缆产物售后服务履历证实,正在用户赞扬的电缆机器变乱案例中,有95%以上是由电缆安装敷设欠妥或线路保护不善引发的。某供电部门曾总结出以下几个方面。
  1) 安装毁伤:安装时违背操作规程;施工人员手艺不熟练;建造电缆中央讨论和终端讨论时不遵照施工工艺;电缆沟不符合要求;恣意文明牵拉;电缆蜿蜒半径太小等等。这些都邑致使发作电缆机器毁伤。 
  2) 外力毁伤:正在电缆敷设途径上或四周,有其他工程施工功课,而形成电缆毁伤,此征象习以为常。
  3) 车辆毁伤:若电缆埋设深度不敷,敷设后电缆沟掩盖珍爱不良,正在车辆频仍行驶振动状况下,电缆频仍蒙受很大压力和振动,致使电缆构造变形和毁伤。
  4) 天然毁伤:由天气过于湿热、气温过高、湿度过大、台风、地动等天然征象引发的电缆毁伤,即所谓的弗成顺从力毁伤。
  发作机器毁伤对电缆的使用寿命影响很大,尤其是正在热带亚热带区域。正在这些区域"高温、下干、强光"的时节里,曲埋电缆正在异常刻薄的情况中事情,时时刻刻皆处于湿热情况中,便像正在禁受"湿热老化试验"。若是曲埋电缆护层破坏,水份潮气进入电缆,会引发绝缘电阻急剧下落。纵然毁伤不很严峻,敷设后通电磨练一般,但工夫暂了,也会有水份潮气进入电缆,使绝缘电阻下落。那一历程,凭据敷设情况、天然前提和损坏水平差别,一样平常为2~12个月,便很可能发作运转毛病。 
  以上,从电缆绝缘受潮、电缆运用情况、天然前提、化学侵蚀和机器毁伤五个方面,剖析引见了曲埋电力电缆绝缘电阻下落、致使发作线路运转毛病的缘由,并提出了一些响应的改正步伐。只要电缆质料制造厂、电缆制造厂和电缆施工既用户单元亲切合营,各司其责,才气不断提高电缆质量,包管供电线路平安。

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