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        造成直埋電力電纜絕緣電阻降低故障的原因有哪些?

        所屬分類:熱門問答    發布時間: 2019-09-29    作者:admin
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             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。
             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。
             如果電纜絕緣料中混入雜質,特別是金屬雜質,中國電線電纜網www.xianlan315.com甚至所使用的不同顏色的顏料,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。

             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。介質內的導電離子遷移率增大到一定程度時,絕緣電阻突然大幅度降低,進而發"離子雪崩",使絕緣層發生瞬間擊穿。當電纜長期超負荷運行時,通常會發生這種故障。電纜制造廠在產品出廠前,都要按產品標準進行成品耐電壓試驗。電纜用戶應根據線路額定電壓,正確選擇電纜型號,盡量避免電纜線路長期超負荷運行。
             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。
             電纜的防蟻性能試驗方法有三種,即國家標準GB2951.38和機械行業標準JB/T10696.9-2011規定的擊倒法、群體發和蟻巢法防蟻試驗。以往多年來,采用.多的是群體法。但經過多年來電纜蟻害防治經驗教訓,擊倒法和群體法試驗,并不能真實地反映電纜在不同環境中的防蟻性能。于是,廣東電網公司從2009年起的電力電纜招標中,規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。世界上還沒有統一的電纜防鼠試驗標準,但各國都有自己制定的試驗方法。我國JB/T10696.10-2011規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準《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品標準。
             3、霉菌損傷
             早在上個世紀50年代末,有些國家就已經規定濕熱帶地區使用的電器產品應具有防霉性能。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。
             根據有關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.適宜的溫度是25℃~30℃,當溫度低于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%,而當相對濕度超過95%時,是霉菌生長.為旺盛的條件。因此環境溫度為30℃±2℃和相對濕度大于95%時,.適合于霉菌大量繁殖。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生化學降解,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部,引起嚴重的電氣性能故障等。
             4、雷電影響
             在雷暴發生時,如果線路上使用的避雷器等品質不良或接地保護不妥,落雷會擊中避雷器,使線路負荷突然增大產生過電壓,導致電纜中產生過電壓沖擊浪涌,造成電纜絕緣擊穿。在我國南方包括海南島雷雨頻繁的地區,電纜線路遭受雷擊事故屢見不鮮。
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