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(jīng)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(fā)生程度不等的受潮,使材料含有程度不等的潮氣。因此,電纜制造廠在把材料擠包在電纜導(dǎo)體上之前,都要把材料進行烘干處理,擠出機組上都配有材料烘干裝置,使擠出的絕緣層和護層內(nèi)不會發(fā)生氣泡和砂眼、表面不會起泡等缺陷。這是電纜制造廠的硬性工藝規(guī)定,否則電纜成品通不過出廠耐電壓試驗。
2、電纜制造過程受潮
在絕緣擠 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(dǎo)致絕緣電阻下降?;蛘咴跀D包護層時,發(fā)生護層被損傷而進水,使絕緣層受潮,絕緣電阻下降。當(dāng)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(fā)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(shè)作業(yè)、電纜中間接頭和終端接頭制作不規(guī)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(fā)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(dǎo)體與絕緣層之間的電場畸變。絕緣內(nèi)電場分布不均勻,會引發(fā)絕緣內(nèi)部游離放電,甚至引起電纜擊穿。售后服務(wù)實踐證明,有95%以上的直埋電纜絕緣電阻下降事故是由施工不當(dāng)引起的。
二、電纜使用環(huán)境
1、環(huán)境溫度
根據(jù)介質(zhì)物理學(xué)理論和工程實踐,絕緣材料的電阻隨溫度升高而呈指數(shù)式下降,而電導(dǎo)則隨溫度降低而按指數(shù)式增大。溫度升高導(dǎo)致絕緣電阻下降。這是由于絕緣溫度升高時,材料內(nèi)的分子熱運動增強,使導(dǎo)電離子的產(chǎn)生和遷移數(shù)量都隨之增大。電纜通電運行后,在電壓的作用下,由導(dǎo)電離子運動所形成的傳導(dǎo)電流增大,絕緣層溫度升高,勢必造成絕緣電阻下降。
實驗證明,電纜絕緣材料在70℃時的絕緣電阻值只有20℃時的10%。也就是說,電纜在導(dǎo)體工作溫度70℃時的絕緣電阻,只有在導(dǎo)體工作溫度20℃時絕緣電阻測量值的10%。如果供電線路發(fā)生過負(fù)荷,電纜導(dǎo)體溫度超過70℃,絕緣電阻下降會更嚴(yán)重。
電纜的敷設(shè)環(huán)境溫度對絕緣電阻也有很大影響。在不同氣候帶地區(qū)(熱帶、亞熱帶、溫帶和寒帶)測量的直埋電力電纜的絕緣電阻是不同的。在中國,雖然電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了導(dǎo)體允許的長期工作溫度,以確保電纜的絕緣水平,但在南方亞熱帶和熱帶地區(qū),直埋敷設(shè)電力電纜的絕緣電阻下降數(shù)值,比在北方溫帶和寒帶地區(qū)下降數(shù)值大得多。這就是地區(qū)氣候條件不同對電工產(chǎn)品性能要求的重要差異。
2、環(huán)境濕度
*,電纜在制造和敷設(shè)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。
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(qū),經(jīng)常發(fā)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(yán)重腐蝕電纜絕緣和護層,導(dǎo)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(shè)規(guī)程中,都有關(guān)于電纜線路防蟻措施的明文規(guī)定。
電纜的防蟻性能試驗方法有三種,即國家標(biāo)準(zhǔn)GB2951.38和機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10696.9-2011規(guī)定的擊倒法、群體發(fā)和蟻巢法防蟻試驗。以往多年來,采用zui多的是群體法。但經(jīng)過多年來電纜蟻害防治經(jīng)驗教訓(xùn),擊倒法和群體法試驗,并不能真實地反映電纜在不同環(huán)境中的防蟻性能。于是,廣東電網(wǎng)公司從2009年起的電力電纜招標(biāo)中,規(guī)定防蟻電纜必須通過蟻巢法試驗,電纜試樣的被蛀蝕狀況必須要達到I級水平。
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(dāng)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。世界上還沒有統(tǒng)一的電纜防鼠試驗標(biāo)準(zhǔn),但各國都有自己制定的試驗方法。我國JB/T10696.10-2011規(guī)定了大鼠啃咬試驗方法。另外,由山東華能線纜有限公司牽頭制定的國家標(biāo)準(zhǔn)《防鼠和防蟻電線電纜通則》,已于2016年3月19日召開了編制工作啟動會,不久我國即可擁有正式的防鼠防蟻電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
3、霉菌損傷
早在上個世紀(jì)50年代末,有些國家就已經(jīng)規(guī)定濕熱帶地區(qū)使用的電器產(chǎn)品應(yīng)具有防霉性能。我國針對出口到這些地區(qū)的電線電纜,制定了相關(guān)的濕熱帶用電線電纜防霉性標(biāo)準(zhǔn)。在我國南方部分地區(qū),由于各年份中氣候的濕熱程度、延續(xù)時間不同、地域以及電線電纜使用環(huán)境的差異,直埋電纜霉害程度也不等。
根據(jù)有關(guān)微生物霉菌繁殖研究報告,霉菌生長的主要條件是溫度和濕度。適合霉菌生長的一般溫度是15℃~35℃,而zui適宜的溫度是25℃~30℃,當(dāng)溫度低于0℃或高于40℃時,霉菌實際上停止生長。適合霉菌生長的相對濕度為80%~90%,而當(dāng)相對濕度超過95%時,是霉菌生長zui為旺盛的條件。因此環(huán)境溫度為30℃±2℃和相對濕度大于95%時,于霉菌大量繁殖。海南島的濕熱氣候正好適合于霉菌大量繁殖生長。
如果電纜表面大量生長霉菌,對電纜的性能有較大影響,會引起:電纜表面變色、起麻點、腐爛;絕緣電阻、體積電阻率、介電強度下降,引起漏電,甚至絕緣擊穿;絕緣和護套材料分子發(fā)生化學(xué)降解,材料機械性能明顯降低,喪失其保護作用;潮氣水分進入電纜內(nèi)部,引起嚴(yán)重的電氣性能故障等。