這是由電纜自身工(gōng)作(zuò)的電場直接導致的老化(huà)。
局部放電: 這是最主要的電老(lǎo)化機製(zhì)。在製造或安(ān)裝過程中,絕緣層內部或表麵可能存在微小的氣泡(pào)、雜質或(huò)凸起。這些缺陷處的電場強度會異常增高(gāo),擊穿空氣發(fā)生微小的、重複性的火花放(fàng)電(diàn)(即局部放電)。這種放電雖然能量小,但會持續地侵(qīn)蝕、腐蝕絕緣材料,如同滴水穿石(shí),最終導致絕緣層被徹底(dǐ)擊穿。
電樹枝(zhī)化(huà): 在電場(chǎng)集中點(diǎn)(如導體毛刺、雜質處),會開始出現樹枝狀的細微放電通(tōng)道。這些(xiē)“電樹枝”會逐漸生長(zhǎng),最終貫(guàn)通整個(gè)絕(jué)緣層,形成導電通(tōng)路,造成短路。
熱量是絕緣材料加速老化的“催化劑”。
長期過熱: 電(diàn)纜(lǎn)長期(qī)過載運行、接頭接觸不良或散熱條件不佳(jiā),都會(huì)使(shǐ)其運行溫度超過(guò)額定值。高溫(wēn)會加(jiā)速絕緣(yuán)材料(如XLPE、PVC)的氧化反應(yīng),導致其分子鏈(liàn)斷裂、交聯(lián),使其變脆(cuì)、失去彈性、絕緣性能下降。
熱循環: 電纜在運行(發熱)和停機(冷卻)之間循環,這種冷熱交替會使絕緣層和(hé)護套反複熱(rè)脹冷縮,可能導致絕緣層與導體之間產生微(wēi)小間隙,進而引發局部放電。
環境中的化學物質會腐(fǔ)蝕或分解絕緣材料。
氧化: 空氣中的氧氣是絕緣老化的主要參與者,尤(yóu)其是在高溫下,氧化速度(dù)會大大加快(kuài)。
酸雨、臭氧及其他化學品: 暴(bào)露在工業汙染區(酸雨)、變電站附近(臭氧)或接觸油汙、有機溶劑等化學(xué)物質(zhì),會與絕緣材料發生化學反應,導致(zhì)其(qí)膨脹、解聚或性(xìng)能劣化。金屬護套的腐蝕產物(如硫化物)也可能滲透並損害絕(jué)緣。
物(wù)理性的力會破壞絕緣層的完(wán)整性。
安裝損傷(shāng): 在敷設安裝時過度彎(wān)曲、拉扯、壓扁,會給絕緣層(céng)造成肉(ròu)眼難以發現的微裂紋或內部損傷,這些弱點會成為日後電樹枝的起始點。
長(zhǎng)期振動: 安(ān)裝在橋梁、鐵路附近或大型機械設備(bèi)旁的電纜,會持續承受振動,導致絕緣材料疲勞、開裂。
擠壓與蠕(rú)變: 直埋電纜被石頭擠壓,或電纜橋(qiáo)架上的電纜堆積過厚,都會造成長期機械壓力,導致絕(jué)緣(yuán)層厚(hòu)度不均或永久(jiǔ)變形。
自然環境因素日積月累的(de)作用(yòng)。
紫外線輻射: 對於直接(jiē)暴露在陽光下的電纜,太陽光中(zhōng)的紫外線具有很高的能量,能直接破壞許(xǔ)多高分子聚合物(如PVC)的化學鍵,導致絕緣層表(biǎo)麵粉化、開裂。
水分和潮氣: 水分是絕緣的“天敵”。如果(guǒ)電纜護套破損,水分滲入絕緣層,不僅會直接降低(dī)絕緣(yuán)電(diàn)阻,還會在電(diàn)場作(zuò)用下(xià)形成“水樹枝”(比電樹枝更彌散(sàn)的分支狀結構),極大地加速老化進程。結(jié)冰和(hé)融化循環也會造成物理破壞。
總結:
絕緣老化 rarely 是單一因素造成的,通常是熱-電-機(jī)械-環境多種因(yīn)素相(xiàng)互關聯、共同作用的結果。例如,機械(xiè)損傷為水分侵入和局部放電創造了條件,而過熱又會加速所有這(zhè)些過程的進行。因此,選擇合適的電(diàn)纜型(xíng)號、規(guī)範(fàn)安裝並保持良好的運行(háng)環境,是延緩絕緣老化、保障電纜安全(quán)運行壽命的(de)關鍵。