控制電纜霉變研究及處理措施

楊波　徐軍　袁仁彪　陳秋鵬　吳朝奎

摘要：控制電纜霉變是較為常見的電廠硬件設施異常狀況，易對電纜乃至整個電廠的正常運行造成影響?，F根據霉菌檢測試驗情況，分析導致控制電纜霉變的關鍵原因。此外，聯合應用壓縮模量測試和近紅外光譜分析的方法，開展性能測試工作，以便檢驗霉變電纜的性能特征。在對電纜霉變問題形成正確的認識后，探討了具體的處理措施，以期起到拋磚引玉的作用。

關鍵詞：電纜霉變;試驗檢測;性能分析;原因;處理措施

中圖分類號：TM757? 文獻標志碼：A? 文章編號：1671-0797（2022）05-0086-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.05.024

引言

控制電纜所處環境復雜，具有陰暗潮濕、通風效果差等特點。隨著使用時間的增加，架設在橋架上的控制電纜會出現霉變的跡象，尤其是在空氣濕度較大、通風效果差的位置，霉變更為明顯。電纜表面長霉后，不僅影響其表觀質量，還會減弱絕緣材料的介電強度，甚至出現電擊穿，由此誘發嚴重的安全事故。

因此，以科學的方法診斷電纜霉變現象，評估該部分電纜的性能，并采用合理的方法進行處理至關重要，本文將就此加以探討。

1? ? 長霉對控制電纜造成的不良影響

1.1? ? 長霉對無護套絕緣電線電纜的不良影響

（1）影響產品外觀，使其表面變色，擦凈后在霉菌生長區域留下痕跡。

（2）影響表面絕緣電阻，有漏電的可能。

（3）影響體積電阻率。

（4）最嚴重的情況下，會降低介電強度，可能發生電擊穿，雖然概率很低。

（5）不排除影響機械性能的可能，但可以肯定的是，要發展到材料的機械性能明顯降低并產生嚴重危害，時限必然大大超過前幾種現象。

1.2? ? 長霉對有護套絕緣電線電纜的不良影響

從理化性能和電氣性能的變化現象來看與無護套電纜相似，若將電纜表面蔓延的霉菌擦干凈，且電纜在以后的敷設和運行中，護套不再生長霉菌，則從本質上來說，其對電線電纜的長期使用影響不大，但護套表面會留下生長過霉菌的痕跡[1]。另外，采用改性控制電纜霉變制劑制作的控制電纜，在濕熱及高電場、高磁場等特殊環境下長時間運行沒有發生明顯的霉變，絕緣未受到明顯影響，使用壽命得到了有效延長。

2? ? 長霉電纜的檢測及誘因分析

2.1? ? 霉菌檢測

電纜霉變情況如圖1、圖2所示，可以發現，電纜上呈現出較多0.5～1 cm的白色霉菌，形態分布方面以片狀為主，局部摻雜部分斑點狀。部分電纜的霉菌生長能力較強，影響范圍較大。電纜長霉的區域普遍存在空氣流通效果差、濕度大的特點，電纜表面呈潮濕狀態，而反觀未長霉電纜的區域，則以干燥狀態為主。

以廊道A（電纜長霉嚴重）、廠房B（電纜長霉程度輕微）兩處為例，對電纜的霉菌、周邊的空氣、積塵、積水取樣，安排檢測，結果顯示共存在包含黃曲霉、黑曲霉在內的7種霉菌，均為常見污染菌。

從數量方面來看，廊道A的霉菌總量較多，相比之下，長霉程度輕微的廠房B僅存在少量的霉菌;中層、下層電纜橋架的空氣樣品檢測結果顯示，該處霉菌較多，筆者認為該現象與霉菌孢子沉降積累有關。

通過對電纜表面霉菌的分析可知，廊道A、廠房B兩處電纜表面霉菌分別達到260 CFU/cm2、95 CFU/cm2，顯然具有前者污染重、后者污染輕的特點。此外，環境積塵檢測結果顯示，各部分樣品的積塵中均有霉菌及其孢子，且含量較大，相比之下又以廊道A電纜橋架處最為明顯，該部位積塵中的霉菌量明顯偏高，達到335 CFU/g，廠房B雖然存在霉菌，但有所減少，為102 CFU/g。對于環境積水的檢測，結果顯示其中雖然存在霉菌，但總量相對較少，保持在合理區間內。

由此可見，廊道A周邊環境中霉菌較多，大量分布在空氣和積塵中;而廠房B雖然也存在部分霉菌，但相對較少。進而得知，在導致電纜霉菌污染的各類因素中，環境因素占據的比重較大[2]。

2.2? ? 長霉誘因

電纜長霉現象的出現與其材料特性、周邊環境均有密切關聯。電纜生產過程中會摻入包含炭黑、碳酸鈣在內的多類添加劑，而這些添加劑對霉菌的生長有促進作用。目前市場上應用較為廣泛的無鹵低煙阻燃護套，其中填充了豐富的氫氧化物和硬脂酸，給霉菌的產生創造了條件。霉菌是否生長一定程度上還取決于周邊環境，例如溫度、濕度、氣流，通常在濕度較大的環境中容易出現霉菌。長霉區域的分布有其特定的規律，通常集中在地表以下。部分地表和墻體存在積水，通道也偏潮濕，該處的相對濕度較大;通風口布設位置規劃在通道的上方，但該部分風口面積較小，并不能形成良好的空氣對流，若此處產生霉菌且未得到有效的清理，霉菌將在空氣的流動下擴散，導致通道區域內有較為嚴重的霉味。除此之外，局部空氣中霉菌含量較高，電纜由于長時間靜置而產生大量積塵，部分區域還有油污附著，也是霉菌生長的誘因。

3? ? 長霉電纜的性能評估

電廠運行過程中不具備電纜斷電的條件，受此限制，無法從中截取部分電纜用于測試。為了滿足測試需求，采取的是壓縮模量測試和近紅外光譜分析的方法，以無損方式完成測試（全程電纜均不存在受損的問題）。

實測結果顯示，無論哪類電纜，長霉部位的壓縮模量均較大，相比用于測試的未長霉電纜而言，增加約20%，從這一角度來看，長霉部位的電纜護套變硬，較之于正常狀態下的電纜而言，其物理性能發生了變化。從既有試驗數據來看，壓縮模量變幅在60%以上時才會顯現出物理性能的顯著變化，而實測結果顯示長霉電纜的彈性模量雖有變化但幅度較小，意味著長霉電纜尚未嚴重老化。根據圖3可知，各樣品的圖譜數據并無顯著差異，意味著長霉與未長霉的外護套均保持相對穩定的狀態（指化學變化層面）。

前述分析結果顯示，長霉雖然會使電纜護套的物理性能發生改變，但對化學性能的影響輕微，在此影響下，電纜的功能雖然受損但并不嚴重。

現有的防霉技術方案往往是在電纜制作過程中添加普通防霉劑、霉菌抑制劑、除霉分解因子等混合制劑，以防止控制電纜在濕熱及高電場、高磁場等特殊環境下發生霉變，其現場實用效果并不理想，達不到防霉的目的，控制電纜霉變問題未得到有效控制，電網設備運行風險依舊存在。

新研制的改性電網專用控制電纜霉變制劑主成分為專業的75號工業防霉劑、納米氧化鋅、沸石粉、水楊酰苯胺、惡唑酮，副成分為除霉分解因子、霉菌抑制劑、抗氧化劑、抗衰變劑、微量穩定劑。在電纜制作過程中滲入該制劑，能從源頭抑制霉菌生長，在濕熱及高電場、高磁場等特殊環境下防止電纜霉變，提高絕緣護套的表面絕緣電阻、體積電阻率和介電強度，有效延長控制電纜使用壽命，保障電網安全穩定運行。

4?   電纜霉變的防治措施

電纜終端得到有效密封時，被外護套包裹的絕緣層性質穩定，未見長霉現象。部分電纜已經長霉但未劣化，此時如果能以科學的方法有效防治，后期使用護套、無霉菌生長的情況，則對電纜的長期使用不會造成太大影響[3]。在電纜霉變的防治工作中，主要應根據霉變原因采取針對性方法，較為常見的有兩類：（1）物理方法，降低溫度和濕度，予以足夠的光照，盡可能消除長霉的條件。（2）化學方法，借助防霉防腐劑來達到防治霉菌污染的效果。但需注意的是，所用的防霉防腐劑必須滿足環保要求，不可對人體健康造成傷害，也不可損傷電纜材料，在使用過程中可采取表面擦拭、空氣噴灑等方法。

在霉菌防治過程中，需要考慮到防治效果、操作便捷性、環保特性、成本等多方面要求。結合經驗，下文提出了現階段較為常見的幾種方法，并在分析優劣的基礎上評估其可行性。

（1）整體更換電纜。確定存在發霉現象的電纜，挑選具有耐霉菌特性的電纜進行替換，從根源上解決電纜霉變問題。該方法的優勢在于可以根治霉變，但操作難度大、周期長、成本高。

（2）改造通風系統。先確定電纜霉變的區域，對該處的通風系統進行改造升級，切實優化現場環境，以保證溫度、濕度、空氣流動速度等更加合理。該方法適應性較好，可以長期規避電纜霉變問題，但也存在成本較高的局限性。同時，通風系統的改造是一項系統性的工作，涉及諸多細節，對實際執行提出了較高的要求?？傮w來看，改造通風系統有一定的可行性，具體還需權衡成本、改造效果等，確定綜合應用效果較佳的方案。

（3）噴灑防霉劑。若電纜存在發霉現象，可先清理其上的霉菌，待該處保持相對潔凈的狀態后，噴灑防霉劑。該方法的優勢在于操作便捷、成本低;不足之處在于難以從根源上防治霉菌，即后續可能仍有霉變現象，從長遠角度來看，需在電纜霉變的處理方面投入較多的時間和精力。因此，噴灑防霉劑的方法可行性欠佳，但在條件允許時可作為備用方案。

（4）噴涂防霉涂層。若部分電纜已經發霉，可先清理其表面殘留的霉菌及各類雜物，待該處恢復潔凈狀態后，噴涂防霉涂層。該方法的優勢在于成本較低，操作具有便捷性，能夠確保電纜在相對較長的一段時間內不發生霉變;但必須在正式操作前組織現場試驗驗證，確定最為合適的方案。因此，噴涂防霉涂層的方法有較高的可行性，可以靈活地應用在電纜霉變防治工作中。

5? ? 結語

綜上所述，霉變是控制電纜使用期間較為常見的問題，此現象的出現與現場偏潮濕、通風效果差等因素有關，同時電纜材料自身特性也會在一定程度上促使霉變的產生。電纜霉變的影響較為嚴重，可能會導致絕緣性能下降，甚至誘發安全事故。因此，建議相關部門給予高度重視，對更換電纜、優化通風系統、噴灑防霉劑、噴涂防霉涂層等方法進行可行性分析，以合理的方式完成電纜霉變的防治工作。

[參考文獻]

[1] 廉景山.通信電纜中存在的問題及其控制措施[J].中國新通信，2013，15（14）：47.

[2] 李榮秋.探究電力電纜施工過程中遇見的質量問題及控制措施[J].建材與裝飾，2018（7）：229-230.

[3] 陸永芳，宋時森，丁曉青，等.核電站電纜的老化評估研究[J].電線電纜，2014（5）：10-12.

收稿日期：2021-12-06

作者簡介：楊波（1979—），男，貴州晴隆人，碩士研究生，高級工程師，從事繼電保護運行維護工作。