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电缆桥架电缆老化的原因是什么

作者:山西一朗桥架制造有限公司 时间:2025-02-10

电缆桥架中电缆老化的原因是多方面的,主要包括以下因素:

电气因素

  • 长期过载运行:当电缆长期承载的电流超过其额定电流时,电缆导体就会持续发热。根据焦耳定律\(Q = I^{2}Rt\)(其中\(Q\)为热量,\(I\)为电流,\(R\)为电阻,\(t\)为时间),电流越大,产生的热量越多。持续的高温会加速绝缘材料的老化,使绝缘性能逐渐下降,如绝缘层变硬、变脆,最终可能导致绝缘击穿。

  • 过电压:电力系统中可能会出现雷击过电压、操作过电压等情况。当这些过电压施加到电缆上时,会在绝缘层中产生过高的电场强度,使绝缘材料内部的电子发生雪崩式的电离,形成电树枝。电树枝不断发展,会逐渐破坏绝缘层的完整性,导致绝缘性能下降,引发电缆老化。

  • 局部放电:如果电缆内部存在气隙、杂质或绝缘层不完整等缺陷,在运行电压下可能会发生局部放电现象。局部放电产生的高温、高能量粒子会对绝缘材料造成损伤,使绝缘材料发生化学变化,如聚合物分子链断裂、交联等,从而降低绝缘性能,加速电缆老化。

环境因素

  • 温度:环境温度过高或过低都会对电缆绝缘产生影响。高温会使绝缘材料的分子运动加剧,加速老化反应;低温则会使绝缘材料变硬变脆,降低其柔韧性和绝缘性能。此外,温度的剧烈变化还会导致电缆绝缘层产生热应力,使绝缘层出现裂纹等缺陷。

  • 湿度:高湿度环境会使水分侵入电缆绝缘层,一方面会降低绝缘电阻,另一方面,水分在电场作用下可能会形成水树枝,导致绝缘性能下降。对于地下敷设的电缆,土壤中的水分如果渗入电缆,也会加速电缆的老化。

  • 化学腐蚀:如果电缆桥架所处的环境中有酸、碱、盐等化学物质,这些物质可能会与电缆的绝缘层、护套等发生化学反应,腐蚀电缆,破坏绝缘性能。例如,在化工厂、电镀厂等场所附近的电缆,容易受到化学腐蚀的影响。

  • 机械应力:电缆在敷设和运行过程中,可能会受到拉伸、弯曲、振动等机械应力的作用。长期的机械应力会使绝缘层内部产生微裂纹、空隙等缺陷,降低绝缘性能。例如,在电缆桥架的转弯处、伸缩缝处等,电缆容易受到较大的机械应力。

材料因素

  • 绝缘材料质量:如果电缆使用的绝缘材料本身质量不佳,如含有杂质、分子结构不均匀等,会导致绝缘材料的性能先天不足,在运行过程中更容易出现老化现象。

  • 材料老化特性:不同的绝缘材料具有不同的老化特性。例如,一些橡胶绝缘材料在长期使用后容易发生硫化反应,使材料变硬变脆;而一些塑料绝缘材料则可能会发生氧化、降解等反应,导致绝缘性能下降。

其他因素

  • 安装质量:电缆在安装过程中,如果存在接头制作不规范、电缆敷设时受到损伤等问题,会在电缆内部留下隐患,加速电缆的老化。例如,电缆接头处如果压接不紧、密封不良,会导致接头处发热、进水,引发老化。

  • 维护管理:缺乏定期的电缆检查和维护,不能及时发现电缆存在的问题并进行处理,也会使电缆老化问题逐渐积累,最终导致故障。