點(diǎn)擊圖片查看原圖
哪些因素影響礦用高壓電纜的絕緣電阻以及故障機(jī)理類(lèi)型<一>、哪些因素影響銅芯高壓電纜的絕緣電阻
銅芯高壓電纜生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到絕緣電阻小的現(xiàn)象，影響高壓電纜絕緣電阻值的因素很多。實(shí)際上，主要有四個(gè)因素對(duì)銅芯高壓電纜絕緣電阻系數(shù)有很大影響。
一、溫度的影響
隨著溫度升高，絕緣電阻系數(shù)降低。這是由于熱運(yùn)動(dòng)的增加，離子的產(chǎn)生和遷移增加。在電壓作用下，離子運(yùn)動(dòng)形成的傳導(dǎo)電流增加，絕緣電阻降低。
理論和實(shí)踐表明，絕緣電阻系數(shù)隨溫度的升高呈指數(shù)下降，電導(dǎo)隨溫度的升高呈指數(shù)上升。
二、電場(chǎng)強(qiáng)度的影響
當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度在相對(duì)較低的范圍內(nèi)時(shí)，離子的遷移率以成比例的關(guān)系隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增加而增加。離子電流和電場(chǎng)強(qiáng)度遵循歐姆定律。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)較高時(shí)，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增加，離子的遷移率逐漸從線性關(guān)系變?yōu)橹笖?shù)關(guān)系。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度接近擊穿時(shí)，會(huì)發(fā)生大量的電子遷移，從而絕緣電阻系數(shù)降低。
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各種電線銅芯高壓電纜產(chǎn)品的耐壓試驗(yàn)電壓處于離子遷移率與電場(chǎng)強(qiáng)度成比例增加的階段，因此電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)絕緣電阻系數(shù)的影響無(wú)法反映。當(dāng)試樣進(jìn)行擊穿試驗(yàn)時(shí)，電場(chǎng)對(duì)絕緣電阻系數(shù)的影響得到明顯反映。
三.濕度的影響
由于水的導(dǎo)電性大，水分子的尺寸比聚合物分子小得多，在熱量的作用下，聚合物大分子和組成鏈節(jié)相對(duì)移動(dòng)，使得水分子可以容易地滲透到聚合物中，增加聚合物中的導(dǎo)電離子，降低絕緣電阻。
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種電線和銅芯高壓電纜的浸泡試驗(yàn)。例如，在測(cè)量絕緣電阻之前，橡膠試件在水中浸泡24小時(shí)。目的是滿(mǎn)足使用過(guò)程中水分和水對(duì)電氣性能的影響。
絕緣電阻是絕緣材料的主要電氣性能之一，也是電線銅芯高壓電纜產(chǎn)品或材料的重要指標(biāo)。通常，絕緣電阻要求不低于某個(gè)值。如果絕緣電阻值太低，沿電線和銅芯高壓電纜線路的泄漏電流將不可避免地增加，導(dǎo)致電能的浪費(fèi)。同時(shí)，電能將變成熱能，為熱擊穿做好準(zhǔn)備，增加熱擊穿的可能性。
四.材料純度的影響
雜質(zhì)混入材料中，增加了材料中的導(dǎo)電顆粒，降低了絕緣電阻。因此，某種橡塑材料的絕緣電阻將反映材料的純度，并驗(yàn)證其是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
電線銅芯高壓電纜生產(chǎn)過(guò)程中，工藝不嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，混合雜質(zhì)和材料因受潮起泡，絕緣芯偏差或外徑尺寸小于標(biāo)準(zhǔn)，絕緣分層或裂紋，絕緣劃痕等。，會(huì)降低產(chǎn)品的絕緣電阻。
因此，為了檢查絕緣電阻，有必要檢查工藝操作中是否有任何問(wèn)題。在電線銅芯高壓電纜的使用過(guò)程中，測(cè)量絕緣電阻的變化也可以檢查絕緣損壞情況，防止事故發(fā)生。
<二>、銅芯高壓交聯(lián)電力電纜故障機(jī)理類(lèi)型
目前絕緣電阻下降的主要原因是絕緣局部缺陷。
銅芯高壓交聯(lián)電力電纜故障機(jī)理是指銅芯高壓交聯(lián)電力電纜故障從初始原因發(fā)展到然后故障的物理過(guò)程。在銅芯高壓電力電纜中，故障機(jī)理主要可以分為以下幾種類(lèi)型:①在氣隙或絕緣破損處等局部電場(chǎng)強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng))集中的地方發(fā)生的局部放電(簡(jiǎn)稱(chēng)局放));②水分浸入導(dǎo)致的水樹(shù)或電樹(shù)降;③雜質(zhì)導(dǎo)致的沿面放電;④過(guò)負(fù)荷或護(hù)層電流過(guò)高導(dǎo)致絕緣的熱退化;⑤絕緣老化或水樹(shù)引起的介質(zhì)損耗上升。
在銅芯高壓交聯(lián)電力電纜系統(tǒng)中，由于大多數(shù)故障如水樹(shù)、局放等都會(huì)導(dǎo)致絕緣擊穿(瞬間擊穿)，所以銅芯高壓交聯(lián)電力電纜絕緣是銅芯高壓交聯(lián)電力電纜中較容易出現(xiàn)問(wèn)題的部分。統(tǒng)計(jì)資料表明，大多數(shù)的銅芯高壓交聯(lián)電力電纜絕緣缺陷可能會(huì)持續(xù)數(shù)年才會(huì)然后導(dǎo)致故障。提升銅芯高壓交聯(lián)電力電纜運(yùn)行可靠性并延長(zhǎng)銅芯高壓交聯(lián)電力電纜服役壽命的關(guān)鍵是在維修或替換銅芯高壓交聯(lián)電力電纜之前發(fā)現(xiàn)并確定其中缺陷點(diǎn)的劣化程度。因此銅芯高壓交聯(lián)電力電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)及狀態(tài)檢修(conditionbasedmaintenance)被廣泛地應(yīng)用于電力設(shè)備的維護(hù)中。目前局放監(jiān)測(cè)、絕緣電阻測(cè)量、介損檢測(cè)等銅芯高壓交聯(lián)電力電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際銅芯高壓交聯(lián)電力電纜故障診斷及定位。
根據(jù)銅芯高壓交聯(lián)電力電纜現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，眾多事故在銅芯高壓交聯(lián)電力電纜故障發(fā)生前有引起銅芯高壓交聯(lián)電力電纜護(hù)層電流上升的現(xiàn)象，例如交叉互聯(lián)接地箱進(jìn)水、銅芯高壓交聯(lián)電力電纜本體或附件金屬護(hù)套發(fā)生腐蝕、外力破壞導(dǎo)致的外護(hù)套破損以及環(huán)氧預(yù)制件擊穿等。銅芯高壓交聯(lián)電力電纜護(hù)層電流過(guò)高會(huì)引起銅芯高壓交聯(lián)電力電纜升溫，從而導(dǎo)致其護(hù)套上產(chǎn)生大量附加損耗，降低銅芯高壓交聯(lián)電力電纜載流量，縮短銅芯高壓交聯(lián)電力電纜使用壽命，甚至熱擊穿。雖然工程經(jīng)驗(yàn)表明護(hù)層電流的監(jiān)測(cè)在銅芯高壓交聯(lián)電力電纜監(jiān)測(cè)中能起到很重要的作用，但到目前為止只有少數(shù)研究人員將護(hù)層電流的監(jiān)測(cè)作為銅芯高壓交聯(lián)電力電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)的1個(gè)重要手段。
當(dāng)銅芯高壓交聯(lián)電力電纜的線路長(zhǎng)度超過(guò)1.2km時(shí)，通常情況下線路會(huì)采用交叉互聯(lián)的方式來(lái)限制銅芯高壓交聯(lián)電力電纜金屬護(hù)層中的感應(yīng)電壓，并降低其中流過(guò)的護(hù)層電流，從而減少電能損耗。銅芯高壓交聯(lián)電力電纜交叉互聯(lián)是1種通過(guò)相鄰單元段銅芯高壓交聯(lián)電力電纜的金屬護(hù)套或屏蔽層交叉相連，使每個(gè)金屬護(hù)套或屏蔽層的連續(xù)回路依次包圍三相導(dǎo)體的互聯(lián)方式。
燕通電纜有限公司（http://www.hnyantong.com）主營(yíng)多種不同型號(hào)的鋁合金電纜、橡套電纜、光伏發(fā)電用電纜，型號(hào)眾多,不斷加強(qiáng)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品升級(jí)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)多個(gè)省、市、自治區(qū)等工程，深受用戶(hù)好評(píng)