直埋電力電纜絕緣電阻降低故障的原因你知道嗎？(二）

發(fā)布時(shí)間：2021-05-15 14:28:25   

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(shí)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(shí)，材料內(nèi)的分子熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，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(yùn)行后，在電壓的作用下，由導(dǎo)電離子運(yùn)動(dòng)所形成的傳導(dǎo)電流增大，絕緣層溫度升高，勢(shì)必造成絕緣電阻下降。
實(shí)驗(yàn)證明，電纜絕緣材料在70℃時(shí)的絕緣電阻值只有20℃時(shí)的10％。也就是說(shuō)，電纜在導(dǎo)體工作溫度70℃時(shí)的絕緣電阻，只有在導(dǎo)體工作溫度20℃時(shí)絕緣電阻測(cè)量值的10%。如果供電線路發(fā)生過(guò)負(fù)荷，電纜導(dǎo)體溫度超過(guò)70℃，絕緣電阻下降會(huì)更嚴(yán)重。
電纜的敷設(shè)環(huán)境溫度對(duì)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(cè)量的直埋電力電纜的絕緣電阻是不同的。在中國(guó)，雖然電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了導(dǎo)體允許的長(zhǎng)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(duì)電工產(chǎn)品性能要求的重要差異。

2、環(huán)境濕度
眾所周知，電纜在制造和敷設(shè)運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)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(duì)此非常重視。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，造成電纜進(jìn)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(zhì)，特別是金屬雜質(zhì)，甚至所使用的不同顏色的顏料，都會(huì)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(nèi)非金屬雜質(zhì)在電纜受潮時(shí)，會(huì)吸收水分，形成眾多的導(dǎo)電點(diǎn)；二是絕緣層內(nèi)的金屬雜質(zhì)直接就是導(dǎo)電點(diǎn)。在導(dǎo)體運(yùn)行溫度和外部環(huán)境溫度聯(lián)合作用下，這些導(dǎo)電點(diǎn)在絕緣層內(nèi)形成導(dǎo)電通道，導(dǎo)致絕緣電阻減小和泄露電流增大，進(jìn)而導(dǎo)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(dǎo)體上之前又沒(méi)有烘干，將會(huì)出現(xiàn)絕緣層內(nèi)有大量氣孔、擠出表面不光滑以及機(jī)械強(qiáng)度降低、甚至開(kāi)裂等質(zhì)量缺陷。因此，電纜廠家在擠出電纜絕緣層時(shí)，都要進(jìn)行材料烘干。擠出低煙無(wú)鹵料時(shí)，更要注意烘干。這些已是電纜廠家的基本工藝常識(shí)。

3、線路過(guò)負(fù)荷
實(shí)驗(yàn)證明，在供電線路不發(fā)生過(guò)負(fù)荷，電絕緣介質(zhì)處于工作電場(chǎng)強(qiáng)度比較低的情況下，介質(zhì)材料內(nèi)的導(dǎo)電離子遷移率與電場(chǎng)強(qiáng)度大小成正比，即介質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)電離子遷移率隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度比較高時(shí)，介質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)電離子遷移率隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大的趨勢(shì)，逐漸由線性關(guān)系變?yōu)橹笖?shù)關(guān)系。介質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)電離子遷移率增大到一定程度時(shí)，絕緣電阻突然大幅度降低，進(jìn)而發(fā)"離子雪崩"，使絕緣層發(fā)生瞬間擊穿。當(dāng)電纜長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，通常會(huì)發(fā)生這種故障。電纜制造廠在產(chǎn)品出廠前，都要按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成品耐電壓試驗(yàn)。電纜用戶應(yīng)根據(jù)線路額定電壓，正確選擇電纜型號(hào)，盡量避免電纜線路長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行。

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