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直埋電力電纜絕緣電阻降低故障的原因

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。因此,電纜制造廠在把材料擠包在電纜導體上之前,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不會發生氣泡和砂眼、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;蛘咴跀D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。絕緣內電場分布不均勻,會引發絕緣內部游離放電,甚至引起電纜擊穿。售后服務實踐證明,有95%以上的直埋電纜絕緣電阻下降事故是由施工不當引起的。


  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。

  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,電纜在導體工作溫度70℃時的絕緣電阻,只有在導體工作溫度20℃時絕緣電阻測量值的10%。如果供電線路發生過負荷,電纜導體溫度超過70℃,絕緣電阻下降會更嚴重。

  電纜的敷設環境溫度對絕緣電阻也有很大影響。在不同氣候帶地區(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,雖然電纜產品標準中都規定了導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,直埋敷設電力電纜的絕緣電阻下降數值,比在北方溫帶和寒帶地區下降數值大得多。這就是地區氣候條件不同對電工產品性能要求的重要差異。


  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。


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