電纜絕緣填充劑問題對運行影響極大,其影響體現(xiàn)在絕緣性能劣化、機械穩(wěn)定性受損、環(huán)境適應性下降及長期運行隱患等多個方面,具體如下:
一、絕緣性能劣化
水樹老化風險:若填充劑密封性不足導致水分侵入,電纜絕緣層會形成水樹結(jié)構(gòu)。這種微孔集合體在電場作用下持續(xù)生長,最終引發(fā)絕緣擊穿。例如,8.7kV電纜在進水后,水樹發(fā)展周期可能縮短至5年內(nèi),遠低于正常8-10年的老化周期。
介質(zhì)損耗增加:填充劑中的導電雜質(zhì)或吸濕性成分會提高電纜的介質(zhì)損失角正切值,導致絕緣層發(fā)熱加劇。實驗表明,含水量超過0.5%的XLPE絕緣材料,其介質(zhì)損耗可增加30%以上。
二、機械穩(wěn)定性受損
抗沖擊強度降低:填充劑與基體材料的相容性差會導致界面結(jié)合力減弱。在機械應力作用下,電纜易出現(xiàn)護套開裂、導體移位等問題。例如,含過量碳酸鈣的PVC護套,其抗沖擊強度可下降40%。
熱膨脹系數(shù)失配:不同填充劑的熱膨脹系數(shù)差異可能引發(fā)內(nèi)部應力。在溫度循環(huán)條件下,這種應力會導致絕緣層與導體之間產(chǎn)生微間隙,加速局部放電發(fā)展。
三、環(huán)境適應性下降
化學腐蝕加速:在酸性或鹽霧環(huán)境中,填充劑可能發(fā)生化學反應。例如,含鈣質(zhì)填充劑在pH<5的環(huán)境中會溶解,導致護套出現(xiàn)孔洞,使水分和腐蝕性物質(zhì)直接接觸導體。
耐候性變差:紫外線照射會使某些填充劑發(fā)生光降解,導致護套表面粉化、開裂。實驗顯示,未添加紫外線吸收劑的填充劑體系,其戶外使用壽命可縮短60%。
四、長期運行隱患
局部放電加劇:填充劑分布不均會形成電場集中點,引發(fā)局部放電。持續(xù)放電會導致絕緣層碳化,形成導電通道。例如,在0.5倍過電壓條件下,含氣孔的填充劑區(qū)域局部放電量可達正常區(qū)域的5倍。
熱老化加速:填充劑吸濕后形成的導電通路會增加絕緣層的漏電流,導致局部過熱。溫度每升高10℃,絕緣材料的老化速率會加快2-3倍。
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