低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理行业资料食品饮料论文会议文章.pdf

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1、低压交联电缆绝缘层开 裂原因分析与处理 本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21 year.March 低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理 低圧交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理 安装在露天的低压 0.6/lkV交联聚乙烯绝缘电力电缆在使用 I2 年后，其裸露在外面的 电缆终端绝缘层出现了开裂或部分绝缘脱落，电缆芯线绝缘层发生变色及脆性开裂。电力安装部 门检查分析后认为：绝缘材料的性能较差是绝缘层开裂的主要原因。1 绝缘开裂现象 在电缆敷设现场，发生电缆绝缘层开裂的是 YJV或 YJV22型 0.6/lkV低压交联聚

2、乙 烯绝缘电力电缆，其所采用的绝缘料是交联聚乙烯。聚乙烯经过蒸汽交联后，其分子结构转变 为网状立体结构，使热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯，大幅度提高了材料的耐热性能和 机械性能，并保持了优良的电气性能。但由于上述工种电缆的绝缘材料不属于耐候型交联聚乙 烯，其抗 Et 光老化性能较差。若此电缆长期曝露在曰光下，会加速绝缘层的老化，最终导致绝 缘发生开裂或部分绝缘脱落。2 绝缘开裂原因分析 电缆运行 2 年后，绝缘芯线表面呈竹节开裂形状，用手掰时绝缘材料碎裂成小块，同时红 色芯线变成半透明。这是因为在光、热、氧、应力诸多因素的共同作用下，芯线绝缘发生了脆性 开裂。2.1 光老化作用 由丁电缆

3、绝缘直接曝露在强阳光下，在受到热辐射作用的同时也受到光的长时间照射，造 成绝缘材料光老化降解。由于红色是最不耐受阳光的颜色：电缆中的红色芯线变色最严重。光对 加速交联聚乙烯的开裂起了很大的作用。强阳光会对塑料和橡胶等高分子材料产生老化破坏作 用。对于大多数塑料來说，最易造成破坏的敏感波长（塑料对其吸收最大）在 290400ilm 之间，即紫外光的波长范围内。在较强的紫外光长期照射下，聚乙烯会引入较多的含氧基团，聚合物链 大量断裂，分子量降低，分子量的分布加宽。因此，光氧化降解是光老化的主要反应。同时，含 按基分解产物和发色团的形成乂加重了其颜色的变化，这可从红色芯线颜色变化最快中得到验 证。通

4、常在生产电缆时，其外护套材料需添加光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧剂等。而绝缘材 料一般没有这方面的考虑。如果电缆安装在户外时，电缆终端接头处绝缘层未经保护处理，裸露 在外的芯线受到日光长时间的照射，引起分子链的断裂降解造成老化，大大缩短了其使用寿命，给电缆的长期安全运行留下了隐患。因此，光老化作用是绝缘层产生开裂的主要原因。2.2 热老化作用 电缆绝缘如果长期曝露在空气中，除了受阳光照射外，还受到太阳的热辐射。长时间后会 引起绝缘材料温度上升，加速交联聚乙烯的断裂老化进程。在与氧气隔绝的条件下受热，包括聚 乙烯或交与处理低圧交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理安装在露天的低压交联聚乙烯绝缘电力电缆在

5、使用年后其裸露在外面的电缆终端绝缘层出现了开裂或部分绝缘脱落电缆芯线绝缘层发生变色及脆性开裂电力安装部门检查分析后认为绝聚乙烯绝缘电力电缆其所采用的绝缘料是交联聚乙烯聚乙烯经过蒸汽交联后其分子结构转变为网状立体结构使热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯大幅度提高了材料的耐热性能和机械性能并保持了优良的电气性能但由于上述工终导致绝缘发生开裂或部分绝缘脱落绝缘开裂原因分析电缆运行年后绝缘芯线表面呈竹节开裂形状用手掰时绝缘材料碎裂成小块同时红色芯线变成半透明这是因为在光热氧应力诸多因素的共同作用下芯线绝缘发生了脆性开裂光老化联聚乙烯在内的聚烯烧类材料待性是稳定的。而在氧气环境下，即使温度较低，聚稀炷

6、 类材料也能发生氧化反应。与处理低圧交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理安装在露天的低压交联聚乙烯绝缘电力电缆在使用年后其裸露在外面的电缆终端绝缘层出现了开裂或部分绝缘脱落电缆芯线绝缘层发生变色及脆性开裂电力安装部门检查分析后认为绝聚乙烯绝缘电力电缆其所采用的绝缘料是交联聚乙烯聚乙烯经过蒸汽交联后其分子结构转变为网状立体结构使热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯大幅度提高了材料的耐热性能和机械性能并保持了优良的电气性能但由于上述工终导致绝缘发生开裂或部分绝缘脱落绝缘开裂原因分析电缆运行年后绝缘芯线表面呈竹节开裂形状用手掰时绝缘材料碎裂成小块同时红色芯线变成半透明这是因为在光热氧应力诸多因素的共同作

7、用下芯线绝缘发生了脆性开裂光老化和光氧化反应一样，交联聚乙烯的氧化反应的历程非常复杂，包括聚合物的氧化、断裂降 解等过程。其终极产物包括按基化合物、过氧化物、烷氧基化合物等。对 F绝缘材料，光、氧、热三者的作用是相辅相成的，是一种协同作用的方式。在没有氧的条件下，光化学反应非常缓 慢；同样，热也起协同作用，热使得发色团的官能基增加，同时也促进了光化学反应中的氧在 材料中的扩散。因此，在光、氧、热三者的共同作用下，高分子材料的断裂老化会大大加速。2.3 热应力作用 由于交联电缆是由热膨胀系数相差近儿十倍的绝缘和导体组合而成的，在制造过程中不可 避免地会产生内应力，而内应力的作用也加速了绝缘的开裂

8、进程。在电缆的制造过程中，如果生产速度较快，绝缘表面较快冷却，高温下的分子链就没有足 够时间松弛，急剧冷却后绝缘收缩不均匀会产生较大的内应力。此外，在电缆使用时，阳光直接 照射的部位受到较大的热辐射作用，会导致交联聚乙烯绝缘产生内应力。内应力具有随机性，很 难准确计算其大小及方向。而聚乙烯是对应力非常敏感的材料，在应力的作用下，它容易产生应 力开裂现象。交联聚乙烯是将线型结构的聚乙烯经蒸汽交联处理后生成网状立体型结构：交联后 分子间键合力增大，不利于分子链的滑脱，相应的应力作用不易造成内部缺陷，其耐应力开裂性 能有较大的提高。但热应力的作用始终存在，只不过这一变化慢了一些。交联电缆内存在的热应

9、 力，尚无法进行定量检测，只能在生产工艺上有意识地采用防范措施來减少。在交联电缆生产时，将刚从机头模具口挤出来一 一的电缆分段冷却，让高温下的分子链有 足够的时间松弛并逐渐冷却，以避免绝缘层急剧冷却后使得绝缘收缩不均匀而产生较大的内应 力。特别是在生产绝缘较厚的高压电缆时，必须加强对生产工艺的控制。对丁绝缘较薄的低电圧 电缆，在工艺上也会釆取一些措施，使绝缘电缆内产生的残余应力尽可能小。耐候型交联聚乙烯料含有抗曰光老化剂，长期暴露在日光下不会老化开裂，可用丁制造 绝缘架空线。YJV或 YJV22型号的电缆绝缘不属丁耐候性，因此，如果要安装在户外露夭的地 方，只能采取加强保护绝缘层的办法來预防绝

10、缘老化开裂。3 绝缘开裂的解决办法 GB/T 50168-2006电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范第 6.2.3条和GB/T50217-2007 电力工程电缆设计规范）第 5.1.12 条规定，对裸露的绝缘层外绕包保护层（如 热缩绝缘套管或冷缩绝缘套管或绝缘胶带等），要采取有效的补救措施，防止绝缘层过早老化开 裂。通过长期的生产应用发现，有部分电力公司的防护措施做得很到位，通过在曝露在阳光下 的电缆绝缘层外包覆一层带相色的热缩管，对下套手指套管加强保护；为防止此类电缆户外终端绝缘层的过早老化开裂，须采取保护措施，加强对终端暴露在外 的绝缘层的保护，以确保电缆能长期安全运行。与处理低圧交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理安装在露天的低压交联聚乙烯绝缘电力电缆在使用年后其裸露在外面的电缆终端绝缘层出现了开裂或部分绝缘脱落电缆芯线绝缘层发生变色及脆性开裂电力安装部门检查分析后认为绝聚乙烯绝缘电力电缆其所采用的绝缘料是交联聚乙烯聚乙烯经过蒸汽交联后其分子结构转变为网状立体结构使热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯大幅度提高了材料的耐热性能和机械性能并保持了优良的电气性能但由于上述工终导致绝缘发生开裂或部分绝缘脱落绝缘开裂原因分析电缆运行年后绝缘芯线表面呈竹节开裂形状用手掰时绝缘材料碎裂成小块同时红色芯线变成半透明这是因为在光热氧应力诸多因素的共同作用下芯线绝缘发生了脆性开裂光老化