第1个回答 2022-07-12
直埋电力电缆绝缘电阻下降导致电缆线路的现象常常发作，也是电缆用户与电缆制造厂发作质量事端胶葛最多的项目。需要从电缆资料、电缆制造和电缆施工的角度，对电缆绝缘电阻下降的原因进行全面的解说，包括电缆资料、电缆制造、运用环境、天然条以及敷设施工等方面。首要有以下几点：
一、电缆绝缘受潮
1、电缆原资料受潮
电缆绝缘和护层所用的原资料，首要是塑料类和橡胶类资料，并由此改性衍生出许多种具有特殊功用的资料。资料制造厂在制造资料时，经过配合剂混合、混炼、造粒、冷却和烘干等进程，以及在资料运送、贮存期间，往往会发作程度不等的受潮，使资料含有程度不等的潮气。因而，电缆制造厂在把资料挤包在电缆导体上之前，都要把资料进行烘干处理，挤出机组上都配有资料烘干设备，使挤出的绝缘层和护层内不会发作气泡和砂眼、外表不会起泡等缺点。这是电缆制造厂的硬性工艺规则，不然电缆制品通不过出厂耐电压实验。
2、电缆制造进程受潮
在绝缘挤包进程中，绝缘层被刮伤，构成绝缘层破洞或脱胶，绝缘线芯在冷却水槽中进水，导致绝缘电阻下降。或许在挤包护层时，发作护层被损害而进水，使绝缘层受潮，绝缘电阻下降。当制造多芯电缆时，即便绝缘层挤包完好无损，但在绝缘线芯绞组成缆时，以及在挤包护层时也可能发作损坏而进水受潮，所以制品电缆通不过出厂耐电压实验。
3、电缆施工进程受潮
在直埋电缆施工进程中，假如电缆沟开挖、电缆埋设作业、电缆中心接头和终端接头制造不规范等，都很有可能损害电缆护层和绝缘层。假如土壤湿润或许电缆沟积水，必定会发作电缆进水。绝缘受潮后，使电缆绝缘外表电阻下降而外表走漏电流添加，绝缘电阻下降，还会引起导体与绝缘层之间的电场畸变。绝缘内电场散布不均匀，会引发绝缘内部游离放电，乃至引起电缆击穿。售后服务实践证明，有95%以上的直埋电缆绝缘电阻下降事端是由施工不妥引起的。
二、电缆运用环境
1、环境温度
依据介质物理学理论和工程实践，绝缘资料的电阻随温度升高而呈指数式下降，而电导则随温度下降而按指数式增大。温度升高导致绝缘电阻下降。这是因为绝缘温度升高时，资料内的分子热运动增强，使导电离子的发作和搬迁数量都随之增大。电缆通电运转后，在电压的效果下，由导电离子运动所构成的传导电流增大，绝缘层温度升高，必然构成绝缘电阻下降。
实验证明，电缆绝缘资料在70℃时的绝缘电阻值只要20℃时的10％。也就是说，电缆在导体作业温度70℃时的绝缘电阻，只要在导体作业温度20℃时绝缘电阻丈量值的10%。假如供电线路发作过负荷，电缆导体温度超越70℃，绝缘电阻下降会更严峻。
电缆的敷设环境温度对绝缘电阻也有很大影响。在不同气候带区域（热带、亚热带、温带和寒带）丈量的直埋电力电缆的绝缘电阻是不同的。在我国，虽然电缆产品规范中都规则了导体允许的长时刻作业温度，以保证电缆的绝缘水平，但在南边亚热带和热带区域，直埋敷设电力电缆的绝缘电阻下降数值，比在北方温带和寒带区域下降数值大得多。这就是区域气候条件不同对电工产品功能要求的重要差异。
2、环境湿度
众所周知，电缆在制造和敷设运转进程中进水受潮，是危及电缆电气功能和运用寿命的首要要素。不管电缆制造厂仍是用户，都对此十分重视。
实践经历证明，构成电缆进水受潮的首要原因如下。
1）资料纯度
假如电缆绝缘猜中混入杂质，特别是金属杂质，乃至所运用的不同色彩的颜料，都会直接影响绝缘的电气功能，使绝缘电阻下降。其原因，一是绝缘层内非金属杂质在电缆受潮时，会吸收水分，构成许多的导电点；二是绝缘层内的金属杂质直接就是导电点。在导体运转温度和外部环境温度联合效果下，这些导电点在绝缘层内构成导电通道，导致绝缘电阻减小和走漏电流增大，进而导致绝缘被击穿。
2）资料受潮
假如电缆绝缘资料已受潮，在挤包在导体上之前又没有烘干，将会出现绝缘层内有许多气孔、挤出外表不光滑以及机械强度下降、乃至开裂等质量缺点。因而，电缆厂家在挤出电缆绝缘层时，都要进行资料烘干。挤出低烟无卤料时，更要留意烘干。这些已是电缆厂家的根本工艺知识。
3、线路过负荷
实验证明，在供电线路不发作过负荷，电绝缘介质处于作业电场强度比较低的情况下，介质资料内的导电离子搬迁率与电场强度巨细成正比，即介质内的导电离子搬迁率随电场强度的增强而增大。当电场强度比较高时，介质内的导电离子搬迁率随电场强度的增强而增大的趋势，逐步由线性联系变为指数联系。介质内的导电离子搬迁率增大到必定程度时，绝缘电阻俄然大幅度下降，进而发？"离子雪崩"，使绝缘层发作瞬间击穿。当电缆长时刻超负荷运转时，通常会发作这种故障。电缆制造厂在产品出厂前，都要按产品规范进行制品耐电压实验。电缆用户应依据线路额外电压，正确挑选电缆类型，尽量防止电缆线路长时刻超负荷运转。
三、天然条件
1、白蚁损害
白蚁是地下电力电缆的大敌，特别是东南亚和我国南边湿热区域，常常发作白蚁腐蚀电缆塑料护层的事端。白蚁遇到电缆时，除了啃咬之外，还会分泌出蚁酸，严峻腐蚀电缆绝缘和护层，导致电缆绝缘功能下降乃至短路。因而，在电缆运用部分拟定的敷设规程中，都有关于电缆线路防蚁办法的明文规则。
电缆的防蚁功能实验办法有三种，即国家规范GB2951.38和机械行业规范JB/T10696.9-2011规则的击倒法、集体发和蚁巢法防蚁实验。以往多年来，选用最多的是集体法。但经过多年来电缆蚁害防治经历教训，击倒法和集体法实验，并不能真实地反映电缆在不同环境中的防蚁功能。所以，广东电网公司从2009年起的电力电缆投标中，规则防蚁电缆有必要经过蚁巢法实验，电缆试样的被蛀蚀情况有必要要到达I级水平。
2、鼠类损害
鼠类对地下电缆的损害首要是啃咬构成的机械损害，当电缆护层资料的硬度低于老鼠门齿的硬度时，电缆就很有可能被老鼠啃咬。世界上还没有统一的电缆防鼠实验规范，但各国都有自己拟定的实验办法。我国JB/T10696.10-2011规则了大鼠啃咬实验办法。别的，由山东华能线缆有限公司牵头拟定的国家规范《防鼠和防蚁电线电缆公例》，已于2016年3月19日召开了编制造业发动会，不久我国即可具有正式的防鼠防蚁电缆产品规范。
3、霉菌损害
早在上个世纪50年代末，有些国家就现已规则湿热带区域运用的电器产品应具有防霉功能。我国针对出口到这些区域的电线电缆，拟定了相关的湿热带用电线电缆防霉性规范。在我国南边部分区域，因为各年份中气候的湿热程度、连续时刻不同、地域以及电线电缆运用环境的差异，直埋电缆霉害程度也不等。
依据有关微生物霉菌繁衍研究报告，霉菌成长的首要条件是温度和湿度。合适霉菌成长的一般温度是15℃～35℃，而最合适的温度是25℃～30℃，当温度低于0℃或高于40℃时，霉菌实际上中止成长。合适霉菌成长的相对湿度为80%～90%，而当相对湿度超越95%时，是霉菌成长最为旺盛的条件。因而环境温度为30℃±2℃和相对湿度大于95%时，最合适于霉菌许多繁衍。海南岛的湿热气候正好合适于霉菌许多繁衍成长。
假如电缆外表许多成长霉菌，对电缆的功能有较大影响，会引起：电缆外表变色、起麻点、腐烂；绝缘电阻、体积电阻率、介电强度下降，引起漏电，乃至绝缘击穿；绝缘和护套资料分子发作化学降解，资料机械功能显着下降，损失其维护效果；潮气水分进入电缆内部，引起严峻的电气功能故障等。
4、雷电影响
在雷暴发作时，假如线路上运用的避雷器等质量不良或接地维护不妥，落雷会击中避雷器，使线路负荷俄然增大发作过电压，导致电缆中发作过电压冲击浪涌，构成电缆绝缘击穿。在我国南边包括海南岛雷雨频频的区域，电缆线路遭受雷击事端层出不穷。
四、化学腐蚀
1、敷设环境化学腐蚀
假如电缆沟内的积水或直埋土壤中含有腐蚀性成分，例如硫酸或硝酸等，电缆外表长时刻与这些腐蚀性物质触摸，会发作严峻的化学腐蚀。假如电缆护层被损坏，水分进入电缆后会左右纵向分散。在某些区域的地下水质和土壤严峻受化学污染的情况下，假如电缆路径挑选不妥，电缆沟构筑不良，回填物腐蚀性太大，都会使电缆绝缘和护套有机资料的分子发作化学降解而导致电缆被腐蚀现象，使电缆绝缘电阻下降，乃至损失绝缘电阻。
2、酸雨化学腐蚀
对电缆损害严峻的化学腐蚀要素，除了敷设环境的水质和土壤情况以外，还有现代酸雨的严峻影响。
所谓酸雨，是因为许多燃烧化石燃料（煤炭、石油、天然气）或生物物质燃料，将酸性化合物(如二氧化硫,、二氧化碳和二氧化氮，首要是二氧化硫)排放至空气中，构成降雨中含硫酸、硝酸等酸性物质的现象。酸雨的首要成分是二氧化硫。一般以为，假如雨水的PH值小于5.6，可被以为是酸雨。构成酸雨的首要原因是工厂二氧化硫排放过量构成的。现在，世界上正在施行的"节能减碳"和"节能减排"，其目的首要是削减硫化物和碳化物的排放量，以维护清洁的大气环境。
我国已有20多个省市发作酸雨灾害，首要散布在长江以南区域。酸雨不但对农作物、森林、草原、鱼类等构成十分严峻的灭绝性损害，并且对金属物品的腐蚀也相当严峻，对电线电缆、铁路轨迹、船只车辆、输电线路、桥梁、房屋、机电设备等均会构成严峻损害。
四川大学学报曾宣布一份研究报告《酸雨效果下酸性土壤酸化进程中铜的腐蚀行为》。实验证明，酸雨会增大铜的腐蚀速率。铜的受腐蚀外表首要是氧化亚铜（Cu2O）和氧化铜（CuO）。
酸雨对直埋电缆的损害途径是：空气中的二氧化硫与雨水反响生成亚硫酸，亚硫酸被氧化成硫酸：
SO2+H2O=H2SO3
2H2SO3+O2=2H2SO4
含有硫酸的雨水，在高气温环境中，从电缆护层破损点或电缆接头处进入电缆，对绝缘层、护层和铜导体都会发作腐蚀效果。硫酸腐蚀电缆护层和绝缘层，使其分子结构发作降解而损坏，使绝缘电阻严峻下降，乃至失掉绝缘和维护效果。硫酸与铜反响生成蓝色的硫酸铜（CUSO4）结晶体，遇水成为蓝色硫酸铜溶液。
CU+2H2SO4=CUSO4+SO2↑+2H2O
前几年，土壤腐蚀性大、酸雨重灾区的重庆市某供电部分，就在电缆端部发现了蓝色液体和绝缘层损坏的现象。假如电缆外皮损坏严峻，特别是在高温、高湿、强日光的时节，假如发作酸雨，或许土壤中的硫酸含量较大，电缆进水许多，这种蓝色硫酸铜溶液会敏捷沿着电缆长度上分散，直到从电缆破损处和电缆端部溢出。硫酸铜溶液能够导电，进入绝缘层内后，更曾强了绝缘层的导电性，进而使绝缘层的电阻急剧下降，失掉绝缘效果，发作电缆短路事端。
五、机械损害
多年来的电缆产品售后服务经历证明，在用户投诉的电缆机械事端案例中，有95%以上是由电缆装置敷设不妥或线路维护不善引起的。某供电部分曾经总结出以下几个方面。
1)装置损害：装置时违背操作规程；施工人员技能不熟练；制造电缆中心接头和终端接头时不恪守施工工艺；电缆沟不符合要求；恣意粗野牵拉；电缆曲折半径太小等等。这些都会导致发作电缆机械损害。
2)外力损害：在电缆敷设路径上或邻近，有其他工程施作业业，而构成电缆损害，此现象层出不穷。
3)车辆损害：若电缆埋设深度不行，敷设后电缆沟掩盖维护不良，在车辆频频行驶振荡情况下，电缆频频遭受很大压力和振荡，导致电缆结构变形和损害。
4)天然损害：由气候过于湿热、气温过高、湿度过大、飓风、地震等天然现象引起的电缆损害，即所谓的不可抵抗力损害。
发作机械损害对电缆的运用寿命影响很大，尤其是在热带亚热带区域。在这些区域"高温、高湿、强光"的时节里，直埋电缆在十分严苛的环境中作业，每时每刻都处于湿热环境中，就像在饱尝"湿热老化实验"。假如直埋电缆护层破损，水分潮气进入电缆，会引起绝缘电阻急剧下降。即便损害不很严峻，敷设后通电检验正常，但时刻久了，也会有水分潮气进入电缆，使绝缘电阻下降。这一进程，依据敷设环境、天然条件和破坏程度不同，一般为2～12个月，就很可能发作运转故障。
以上，从电缆绝缘受潮、电缆运用环境、天然条件、化学腐蚀和机械损害五个方面，剖析介绍了直埋电力电缆绝缘电阻下降、导致发作线路运转毛病的原因，并提出了一些相应的纠正办法。只要电缆资料制造厂、电缆制造厂和电缆施工既用户单位密切配合，各司其责，才能不断提高电缆质量，保证供电线路安全。