交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜防水的必要性與措施

楊澤旭

摘要：隨著我國城市化建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，以及城鄉(xiāng)結(jié)合程度日益密切。電力供應(yīng)無論是在工業(yè)生產(chǎn)還是居民生活中都承擔(dān)著及其重要的作用，不可或缺。在電力供應(yīng)系統(tǒng)中，電纜線可謂是電力資源輸送與供應(yīng)不可或缺的重要設(shè)施。在以往的電力輸送系統(tǒng)中，大都是采用油浸漬紙絕緣電力電纜線（簡(jiǎn)稱為油紙電纜），油紙電纜最大的弊端就是一旦其受潮或遭到雨淋，將會(huì)直接導(dǎo)致電纜線絕緣失效。因此，在使用油紙電纜過程中，從貯存到投運(yùn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，人們都會(huì)因其防水性能差，而有針對(duì)性地對(duì)其采用必要的防水防潮措施。文章將圍繞“交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜防水的必要性與措施”這一話題，分析了交聯(lián)電纜受潮或進(jìn)水的原因、交聯(lián)電纜受潮帶來的危害、交聯(lián)電纜受潮浸水作用機(jī)理，基于此，進(jìn)一步分析了交聯(lián)電纜橫縱向阻水結(jié)構(gòu)，并提出幾點(diǎn)行之有效的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜防水措施。

關(guān)鍵詞：交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜;防水措施;受潮原因;受潮危

交聯(lián)聚乙烯絕緣材料是一種新型電纜材料，是由新工藝加工制造而成。相對(duì)于傳統(tǒng)工藝制造的油紙電纜，因?yàn)榻宦?lián)聚乙烯電纜的整體結(jié)構(gòu)是內(nèi)部結(jié)構(gòu)式擠塑，所以當(dāng)電纜受潮的時(shí)候，在施工過程中，需要在電纜的兩端進(jìn)行局部烘干，保證電纜的正常使用。筆者根據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前人們對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜在使用過程中的防水防潮保護(hù)意識(shí)十分淡泊。一方面，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜本身具有良好的防水性能;另一方面，因?yàn)楫?dāng)前交聯(lián)聚乙烯絕緣的發(fā)展應(yīng)用時(shí)間較短，所以當(dāng)電纜出線受潮進(jìn)水的情況，是缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)可以參考，從而影響電纜的正常運(yùn)行功能。這樣一來，由于使用者防護(hù)觀念淡薄，在使用交聯(lián)絕緣電纜的時(shí)候，會(huì)忽略對(duì)電纜兩端的密封處理，會(huì)將電纜放在露天的環(huán)境下進(jìn)行儲(chǔ)存，使得電纜在保管過程中容易出現(xiàn)受潮等問題。而且工作人員在敷設(shè)交聯(lián)電纜的時(shí)候，常常會(huì)缺乏進(jìn)行一些細(xì)致的處理。比如當(dāng)前電纜受潮之后，沒有對(duì)電纜進(jìn)行驅(qū)水干燥等工作。以上種種現(xiàn)象的存在，將直接干預(yù)到交聯(lián)電纜的正常使用壽命，為整個(gè)電力供應(yīng)系統(tǒng)埋下巨大的安全隱患。鑒于此，各個(gè)供電單位要切實(shí)做好交聯(lián)聚乙烯電纜防水防潮處理措施，首要任務(wù)是弄清楚交聯(lián)聚乙烯電纜受潮的原因及電纜受潮后可能帶來的巨大危害，并結(jié)合電纜鋪設(shè)實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)可行的防水防潮策略。

導(dǎo)致交聯(lián)聚乙烯電纜在使用過程中受潮或者進(jìn)水的原因有很多，大體上可以分為內(nèi)部原因和外部原因兩大類，具體如下。

交聯(lián)聚乙烯電纜是一種高分子聚合物，它是由乙烯分子為單體，在一定的化學(xué)反應(yīng)條件及催化劑的催化作用下，通過聚合作用形成的高分子聚合物。因?yàn)榻宦?lián)聚乙烯電纜的主要成分是聚乙烯分子，其分析在水體中是非常難溶的，而且聚乙烯分析的結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)鏈線型結(jié)構(gòu)，是屬于結(jié)晶聚合物，所以當(dāng)電纜中的聚乙烯分析處于正常排列的情況下，電纜中內(nèi)部的結(jié)晶部分和無定型部分會(huì)處于一種共存的狀態(tài)，所以此時(shí)電纜內(nèi)部的晶體分子之間的排列是非常緊密的（2）。然而對(duì)于無定型分子而言，微粒之間的排布十分松散，分子與分子之間存在很大的間隙，這使得水分子很容易侵入到無定型分子之間的間隙之中。對(duì)于經(jīng)過乙烯加聚反應(yīng)得到的交聯(lián)聚乙烯電纜而言，其分子微粒之間還存在一定的雜質(zhì)與交聯(lián)副產(chǎn)物。這樣一來，如果將交聯(lián)聚乙烯電纜置于潮濕的外部環(huán)境下，潮氣和水分就會(huì)浸入到電纜纜芯和護(hù)套中，此時(shí)一旦向交聯(lián)聚乙烯電纜中通入交流電壓，在纜芯內(nèi)電場(chǎng)的作用下，附著在交聯(lián)電纜纜芯和護(hù)套上的水分子就會(huì)形成帶雜質(zhì)的污點(diǎn)并導(dǎo)致電纜纜芯發(fā)生電化學(xué)腐蝕。另外，交聯(lián)電纜內(nèi)部雜質(zhì)的存在會(huì)導(dǎo)致其電阻阻值增大，電纜運(yùn)行發(fā)熱量會(huì)增加，這進(jìn)一步加劇了交聯(lián)電纜的腐蝕老化。

影響交聯(lián)聚乙烯電纜受潮或者進(jìn)水的外部因素有很多，首先，因?yàn)殡娎|兩端端頭的密封性不強(qiáng)，所以在運(yùn)輸、保存、安裝等過程中容易收到破壞，進(jìn)而影響電纜的正常性能。在這種情況下，外部環(huán)境中的水汽分子會(huì)通過破壞了的電纜端頭進(jìn)入到電纜纜芯內(nèi)部，從而形成內(nèi)部破壞。其次，交聯(lián)聚乙烯在運(yùn)輸、安裝等過程中由于容易受到外界環(huán)境因素的影響，比如機(jī)械摩擦等，從而導(dǎo)致電纜受到損壞。電纜外包護(hù)套一旦遭到機(jī)械損壞，很容易導(dǎo)致交聯(lián)聚乙烯電纜的主體結(jié)構(gòu)受到水汽侵蝕，從而破壞交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜正常功能遭到破壞。最后，電纜在實(shí)際使用過程中，由于是直接暴露在外界當(dāng)中，容易受到高電壓的擊穿，從而導(dǎo)致電纜出線損壞。由于交聯(lián)聚乙烯電纜在安裝、鋪設(shè)完畢后，要對(duì)其通入高壓交流電進(jìn)行供電功能測(cè)試，在高壓環(huán)境下，交聯(lián)聚乙烯電纜會(huì)發(fā)熱，溫度一般可以達(dá)到95℃左右，電纜纜芯和外包護(hù)套的溫度均處于很高的水平，這致使交聯(lián)電纜在供電管網(wǎng)中存在被高壓交流電擊穿的可能。第四，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜附屬設(shè)施密封不嚴(yán)。電纜附屬設(shè)施密封不嚴(yán)會(huì)致使外部水汽潮氣通過附屬設(shè)備與電纜之間的縫隙處浸入電纜內(nèi)部，最終引起“水樹枝”、“電化學(xué)腐蝕”等問題。第五，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在水中長(zhǎng)期浸泡。特別是在一些自然地理環(huán)境惡劣、高山湖泊密集的地區(qū)鋪設(shè)電纜線時(shí)，受地理地質(zhì)因素的影響，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜線可能會(huì)長(zhǎng)期處于高濕度環(huán)境下，甚至是長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，這將直接導(dǎo)致交聯(lián)電纜遭到破壞。

潮氣或水分的侵入對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜使用壽命產(chǎn)生了較大的影響，這使交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的防水問題引起廣泛關(guān)注。為了確保交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的使用壽命，必須對(duì)其采用必要的徑向阻水和縱向阻水措施。與此同時(shí)，在電纜敷設(shè)前，應(yīng)沿電纜敷設(shè)線路將溝、槽、隧道、電纜井等處的積水排除干凈，從而盡可能地降低水分侵入電纜的概率

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