水分(fēn)對(duì)電纜的(dí)損害
一般(bān)而(ér)言(yán)，水分浸入(rù)電纜後(hòu)主要(yào)影(yǐng)響電纜(lǎn)的導(dǎo)體(tǐ)和絕緣(yuán)。導體(tǐ)正常運行(háng)時(shí)處於(yú)一(yī)種(zhǒng)熱(rè)穩定狀態，導(dǎo)體溫(wēn)度基(jī)本維(wéi)持在(zài)60℃以上，如果有(yǒu)水分浸入(rù)就會(huì)導(dǎo)致導體(tǐ)氧化，增(zēng)加導(dǎo)體(tǐ)單綫(xiàn)間的接觸(chù)電(diàn)阻(zǔ)從而增加(jiā)電纜纜芯電阻，導(dǎo)致(zhì)電纜綫損(sǔn)增(zēng)加(jiā)[2]。就絕緣而(ér)言，雖然聚(jù)乙烯是極難溶於(yú)水(shuǐ)的(dí)非極(jí)性(xìng)疏(shū)水(shuǐ)物(wù)質(zhì)，但(dàn)又是一種(zhǒng)由(yóu)結(jié)晶相(xiāng)和(hé)無定形(xíng)相(xiāng)組成的半(bàn)結(jié)晶(jīng)高(gāo)聚(jù)物(wù)。結晶(jīng)相(xiāng)結(jié)構緊湊(còu)，晶界缺(quē)陷弱，無(wú)定形(xíng)相中(zhōng)的(dí)分子(zǐ)排列(liè)疏鬆(sōng)，分子(zǐ)間存在(zài)較大(dà)的(dí)間(jiān)隙。在結晶相(xiāng)與(yǔ)無定(dìng)形(xíng)相(xiāng)界(jiè)麵(miàn)還(huán)會(huì)產(chǎn)生(shēng)微(wēi)孔(kǒng)聚(jù)集。水分(fēn)子(zǐ)是極(jí)性分(fēn)子，在交(jiāo)變電場(cháng)的作(zuò)用(yòng)下，水分子偶(ǒu)極不斷來回翻(fān)轉，擴散力及(jí)電(diàn)場(cháng)力的(dí)共同作(zuò)用(yòng)使水分子通過(guò)無(wú)定形相(xiāng)的空(kōng)隙和晶相(xiāng)的晶界缺(quē)陷(xiàn)處滲(shèn)透到(dào)絕(jué)緣材料(liào)中。XLPE分子結構(gòu)中也存在(zài)同樣的問題，同(tóng)時(shí)XLPE中(zhōng)有(yǒu)較多的(dí)交聯(lián)副(fù)產物充當雜質，因(yīn)而XLPE在(zài)交變(biàn)電(diàn)場下也(yě)有(yǒu)較大(dà)的吸(xī)水(shuǐ)率[3]。交(jiāo)聯聚乙(yǐ)烯和聚乙烯絕(jué)緣(yuán)吸(xī)水後，在(zài)電(diàn)場的(dí)作用形成水樹枝(zhī)，絕緣晶(jīng)相與(yǔ)無(wú)定形相(xiāng)界(jiè)麵(miàn)成為(wéi)水樹枝優先發(fā)展的通道(dào)。水(shuǐ)樹枝(zhī)的產(chǎn)生將(jiāng)會造成絕(jué)緣介(jiè)質損(sǔn)耗增(zēng)加，同時(shí)降(jiàng)低絕(jué)緣(yuán)電阻及(jí)絕緣擊(jī)穿(chuān)電壓，加快老化速(sù)度(dù)，縮短電(diàn)纜的(dí)使用(yòng)壽命。更為嚴重的是，水樹枝在電(diàn)場作用下(xià)或經過(guò)長時(shí)間氧(yǎng)化，轉(zhuǎn)化(huà)，zui終(zhōng)不僅(jǐn)會(huì)在水樹(shù)枝(zhī)生成電樹枝，自身有也可能(néng)轉變(biàn)為(wéi)電(diàn)樹枝，*，電樹枝(zhī)腔體(tǐ)存(cún)在不斷(duàn)擴(kuò)張的局部(bù)放電，會導致(zhì)電(diàn)纜絕(jué)緣在(zài)短期(qī)內(nèi)被(bèi)擊(jī)穿(chuān)，嚴(yán)重影響電(diàn)纜的(dí)使用(yòng)可(kě)靠(kào)性 [1]。
早(zǎo)期防止(zhǐ)電(diàn)纜(lǎn)絕(jué)緣(yuán)中(zhōng)產生水樹枝(zhī)，主(zhǔ)要是(shì)考慮(lǜ)對XLPE進行改性，采用添加(jiā)電壓(yā)穩(wěn)定劑(jì)及其(qí)它(tā)的添加劑來(lái)抑製水(shuǐ)樹枝的產生，此舉(jǔ)有一定(dìng)的效果(guǒ)但沒(méi)有(yǒu)從根本(běn)上解決問題(tí)。防止水分和潮氣進入XLPE絕緣(yuán)電力電(diàn)纜，才(cái)是阻止(zhǐ)絕緣中(zhōng)產(chǎn)生水(shuǐ)樹枝的(dí)根本(běn)途(tú)徑(jìng)[2]。
鑒於XLPE電纜(lǎn)進水(shuǐ)，受潮(cháo)後對電纜運(yùn)行(háng)可(kě)靠(kào)性與(yǔ)壽命的影響(xiǎng)，國(guó)內外已經開發(fā)出不少電纜阻水技術[4-14]。這些阻水技術大體上(shàng)可(kě)以分類如下(xià)：①按所采用的阻水材(cái)料(liào)，可(kě)以(yǐ)分為主動阻水(shuǐ)技(jì)術(shù)和(hé)被動(dòng)阻(zǔ)水技術；②按(àn)采(cǎi)用(yòng)的阻水(shuǐ)機(jī)理(lǐ)，可(kě)以分(fēn)為(wéi)縱(zòng)向(xiàng)阻(zǔ)水技(jì)術(shù)和徑(jìng)向阻(zǔ)水技術。國外對阻(zǔ)水電纜(lǎn)結構開發研究(jiū)較早[4-6]，近(jìn)年來國(guó)內在(zài)阻水電纜工業化生(shēng)產(chǎn)方麵有了較大發(fā)展，已有(yǒu)一批(pī)問(wèn)世。本(běn)文主要根(gēn)據(jù)近(jìn)年(nián)來國(guó)內(nèi)公(gōng)開阻水電纜結構(gòu)進行(háng)歸納和分(fēn)析。
