淺談工廠供電中電纜防水的重要性

摘要：隨著社會高速發展，工廠供電對電纜的性能要求越來越高，為了確保生產的穩定性，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。

關鍵詞：電纜頭;放電;措施

電纜在工廠供電中的應用是很廣泛的，而由電纜頭造成的運行故障也不斷增多。運行經驗表明，絕緣介質中水樹枝的形成及發展是造成電纜早期老化并導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密，就可能導致電纜出現入水故障，嚴重影響電纜安全運行。在實際的運行維護中也發現電纜由于受潮而出現絕緣嚴重下降及沿面放電的現象。本文針對電纜進水受潮對電纜壽命的影響進行分析，并提出相應的處理方法及防治施。

1.滲入水分對運行電纜的影響

某10kv 單項高壓電纜在預防性試驗中發現施壓結果異常，10kv B相電纜預防性試驗結果：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：泄露電流值讀數不穩定并且呈現隨實驗電壓的升高而急劇增大的跡象，在加壓至接近規定的實驗電壓值時出現較為密集的放電聲，為了排除干擾，對兩側電纜頭進行了擦拭及烘干處理，重新進行試驗，試驗結果及現象無明顯變化。根據情況判斷該項電纜的終端頭存在故障，并對電纜進行了解體檢查，檢查發現電纜終端頭在線耳 側“鉛筆頭”處及緊靠外半導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，未經徹底排干而使水分的一殘留在電纜內部;②運行中電纜內外曾受損，或者電纜終端頭密封不嚴，水分侵入電纜本體內。電纜內部殘留水分的現象常見于電纜的存貯及安裝過程，雨水進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，使滲水長度不斷增加。

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

2.2電纜進水受潮的判斷及處理

電纜進水受潮將嚴重影響電纜的安全運行，因此應在電纜的存儲、安裝及運

行維護的各個環節嚴格把關，杜絕電纜進水現象。判斷電纜是否進水受潮，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，若出現辟辟聲則受潮嚴重;此外還應檢查電纜的線芯及屏蔽銅帶有無出現銅銹。

2.2.3按照規定對主絕緣層，外護套及內襯層進行耐壓試驗，絕緣電阻及直流泄漏測量，并測銅屏蔽層與導體的電阻比。要求外護套及內襯層的絕緣不低于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果應三項基本平衡，銅屏蔽層與導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，當水份從端頭或是從護套缺陷中進入后，這種材料就會遇水迅速膨脹阻止水份沿電纜縱向進擴散，這樣就實現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。

3.2對于不同敷設方式的電纜，應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℃環境下持續4小時其變形可達50%，易軟化穿孔;PE塑料的性能則比較優越。當電纜直埋或排管敷設時由于外護套長期受水分潮汽影響甚至浸水，應選用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，應避免使用螺旋結構外護套，而采用環形波紋結構加阻水帶的護套形勢，以減少縱向進水深度。

3.3現場安裝前，應認真檢查電纜的外護套又無破損，段面護套密封良好，數設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行密封。電纜外屏蔽層接地引出線使用的銅編織帶應使用熔錫的方法熔成一整體，并填充密封材料，以防水分沿銅帶進入電纜頭。對丁三相統包電纜分義處應使用塑性熱熔膠填充，并用外套熱縮手套進行密封。

3.4制作電纜終端頭時，在主絕緣與電纜預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電粒子激發界面沿面放電。

3.5運行中經常檢查電纜敷設設計不合理，加強電纜的預防性試驗檢測工作，一旦發現外護層破損應及時處理及修復，防止滲入水分造成電纜故障。

結語：

電纜選型及電纜敷設設計不合理，或者貯存、安裝制作外嚴格按照要求進行，都可能遺留隱患，使電纜出現水分滲入從而導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，各個環節應嚴格把關，杜絕電纜進水的可能性。發現電纜進水時，必須對電纜進行徹底地排潮處理，以保證電纜的安全運行。

參考文獻：

[1]劉介才編，工廠供電， 機械工業出版社，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：電氣設備管理與維護