淺談工廠供電中電纜防水的重要性

摘要：隨著社會高速發(fā)展，工廠供電對電纜的性能要求越來越高，為了確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性，對電纜的防水性能提出更高的要求。本文闡述了電纜中水分的來源、方式及防范措施。

關(guān)鍵詞：電纜頭;放電;措施

電纜在工廠供電中的應(yīng)用是很廣泛的，而由電纜頭造成的運行故障也不斷增多。運行經(jīng)驗表明，絕緣介質(zhì)中水樹枝的形成及發(fā)展是造成電纜早期老化并導(dǎo)致運行故障的主要原因。電纜終端頭水樹枝的形成源于電纜自身水分的殘留及運行中外界的入侵，若保護套破損或電纜頭密封不嚴(yán)密，就可能導(dǎo)致電纜出現(xiàn)入水故障，嚴(yán)重影響電纜安全運行。在實際的運行維護中也發(fā)現(xiàn)電纜由于受潮而出現(xiàn)絕緣嚴(yán)重下降及沿面放電的現(xiàn)象。本文針對電纜進(jìn)水受潮對電纜壽命的影響進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的處理方法及防治施。

1.滲入水分對運行電纜的影響

某10kv 單項高壓電纜在預(yù)防性試驗中發(fā)現(xiàn)施壓結(jié)果異常，10kv B相電纜預(yù)防性試驗結(jié)果：絕緣電阻50MΩ時漏電電流900uA;絕緣電阻70MΩ時漏電電流850uA，A、C項泄漏電流30UA。由于B相電纜的絕緣電阻進(jìn)位A、C相的10%，故對電線泄漏測試。實驗表明該B相電纜的泄漏電流值為A、C項的30倍，相比較極不平衡：泄露電流值讀數(shù)不穩(wěn)定并且呈現(xiàn)隨實驗電壓的升高而急劇增大的跡象，在加壓至接近規(guī)定的實驗電壓值時出現(xiàn)較為密集的放電聲，為了排除干擾，對兩側(cè)電纜頭進(jìn)行了擦拭及烘干處理，重新進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果及現(xiàn)象無明顯變化。根據(jù)情況判斷該項電纜的終端頭存在故障，并對電纜進(jìn)行了解體檢查，檢查發(fā)現(xiàn)電纜終端頭在線耳 側(cè)“鉛筆頭”處及緊靠外半導(dǎo)電層附近的主絕緣表面有明顯的沿面放電，并已形成密集的放電樹枝，有些放電樹枝已侵入土絕緣表面3-4 mm。由于該電纜頭的外部密封情況良好，判斷水分來源于該條電纜自身的殘留，并且在運行中逐漸遷移到終端頭，進(jìn)而在高電場的作用下促成水樹枝的形成。

2.電纜中水分的來源及進(jìn)水處理方法

2.1電纜中水分的來源分析

電纜中水分來源于2個方面：①電纜在制造、存貯及安裝的過程中滲入水分，未經(jīng)徹底排干而使水分的一殘留在電纜內(nèi)部;②運行中電纜內(nèi)外曾受損，或者電纜終端頭密封不嚴(yán)，水分侵入電纜本體內(nèi)。電纜內(nèi)部殘留水分的現(xiàn)象常見于電纜的存貯及安裝過程，雨水進(jìn)入水分將沿電纜線芯及外護套層不斷深入。有些電纜的外護套采用螺旋形波紋套管，其中滲水深度甚至可達(dá)30m。此外由于電纜的填料有一定的吸水性，水分會不性滲透遷移，使?jié)B水長度不斷增加。

保護套破損或電纜頭密分不嚴(yán)，也會導(dǎo)致電纜入水，雖然在電纜制作是銅編織帶外敷熱縮管進(jìn)行密封，但銅編織帶存在的大量空隙直接提供了外護層的進(jìn)水通道。電纜在運行中隨著環(huán)境溫度極負(fù)荷電流的變化，附件與絕緣層之間的界面由于熱脹冷縮形成呼吸效應(yīng)和電泳效應(yīng)，使潮氣和遷移水分進(jìn)入電纜終端頭，在其界面上形成水珠，最終激發(fā)沿面放電。

2.2電纜進(jìn)水受潮的判斷及處理

電纜進(jìn)水受潮將嚴(yán)重影響電纜的安全運行，因此應(yīng)在電纜的存儲、安裝及運

行維護的各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，杜絕電纜進(jìn)水現(xiàn)象。判斷電纜是否進(jìn)水受潮，可通過以下幾種方法：

2.2.1外觀檢查電纜的外護套、密封頭、電纜終端頭等有無破損。

2.2.2電纜制作終端頭時，可剪去一小段絕緣填充物，并將其放入140-150℃的油中點燃，若有泡沫泛出證明有水氣，若出現(xiàn)辟辟聲則受潮嚴(yán)重;此外還應(yīng)檢查電纜的線芯及屏蔽銅帶有無出現(xiàn)銅銹。

2.2.3按照規(guī)定對主絕緣層，外護套及內(nèi)襯層進(jìn)行耐壓試驗，絕緣電阻及直流泄漏測量，并測銅屏蔽層與導(dǎo)體的電阻比。要求外護套及內(nèi)襯層的絕緣不低于0.5MΩ/KM.外屏蔽層與地之間施加5KV直流電壓 1min不擊穿，絕緣電阻及直流泄漏測量結(jié)果應(yīng)三項基本平衡，銅屏蔽層與導(dǎo)體的電阻比無明顯變化，否則有可能存在電纜受潮故障。

2.2.4利用原電池遠(yuǎn)離測量凱裝鋼帶，銅屏蔽層與地之間的電池電壓，若存在明顯的電壓差（約0.7-1.1v），則表明電纜進(jìn)水受潮。

3.防范措施

3.1電纜的防水方式一般分為縱向阻水和徑向阻水兩種。縱向阻水一般常用

阻水紗、阻水粉及阻水帶，它們的阻水機理是在這些材料中含有一種遇水可膨脹的材料，當(dāng)水份從端頭或是從護套缺陷中進(jìn)入后，這種材料就會遇水迅速膨脹阻止水份沿電纜縱向進(jìn)擴散，這樣就實現(xiàn)了電纜縱向防水的目的。徑向阻水則主要通過擠包HDPE 非金屬層或熱壓、焊接、冷拔金屬護套方式實現(xiàn)。

3.2對于不同敷設(shè)方式的電纜，應(yīng)重視電纜外護套材料及護套形式的選擇。PVC 塑料耐熱性差，在80℃環(huán)境下持續(xù)4小時其變形可達(dá)50%，易軟化穿孔;PE塑料的性能則比較優(yōu)越。當(dāng)電纜直埋或排管敷設(shè)時由于外護套長期受水分潮汽影響甚至浸水，應(yīng)選用PE防水護套;溝道、隧道則可選用較便宜的PVC 護套。對于要求較高的高壓電纜，應(yīng)避免使用螺旋結(jié)構(gòu)外護套，而采用環(huán)形波紋結(jié)構(gòu)加阻水帶的護套形勢，以減少縱向進(jìn)水深度。

3.3現(xiàn)場安裝前，應(yīng)認(rèn)真檢查電纜的外護套又無破損，段面護套密封良好，數(shù)設(shè)安裝是加強安裝工藝，防止防護層破損。制作電纜終端頭時電纜頭及開口分叉出必須用熱縮材料進(jìn)行密封。電纜外屏蔽層接地引出線使用的銅編織帶應(yīng)使用熔錫的方法熔成一整體，并填充密封材料，以防水分沿銅帶進(jìn)入電纜頭。對丁三相統(tǒng)包電纜分義處應(yīng)使用塑性熱熔膠填充，并用外套熱縮手套進(jìn)行密封。

3.4制作電纜終端頭時，在主絕緣與電纜預(yù)制件之間的界面上涂抹適量的硅脂，利用硅脂分了起壁壘作用在電纜頭滲入水分的情況下可有效地阻礙導(dǎo)電粒子激發(fā)界面沿面放電。

3.5運行中經(jīng)常檢查電纜敷設(shè)設(shè)計不合理，加強電纜的預(yù)防性試驗檢測工作，一旦發(fā)現(xiàn)外護層破損應(yīng)及時處理及修復(fù)，防止?jié)B入水分造成電纜故障。

結(jié)語：

電纜選型及電纜敷設(shè)設(shè)計不合理，或者貯存、安裝制作外嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，都可能遺留隱患，使電纜出現(xiàn)水分滲入從而導(dǎo)致電纜終端頭的絕緣故障。因此從電纜的訂貨到安裝、運行維護，各個環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，杜絕電纜進(jìn)水的可能性。發(fā)現(xiàn)電纜進(jìn)水時，必須對電纜進(jìn)行徹底地排潮處理，以保證電纜的安全運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉介才編，工廠供電， 機械工業(yè)出版社，2008年

作者簡介：李彩蓮（1975.10），女，漢族，甘肅會寧人，大專，電氣工程師，研究方向：電氣設(shè)備管理與維護