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发布时间:2025-03-24 10:46:25 人气:
影响高压电缆热收缩的原因主要包括以下几个方面:
材料特性
热膨胀系数差异:电缆材料如金属(铜、铝等)和塑料(绝缘护套等)的热膨胀系数不同。例如,塑料的膨胀率是金属的(10-20)倍,这种差异会导致在温度变化时,不同材料的伸缩程度不一致,从而产生热应力。
塑性收缩:绝缘护套塑料材料在受热时,除热膨胀外,还会塑性收缩。像聚烯烃类塑性较强,热收缩性能明显,而PVC材料塑性较差,热收缩是伸长的1/5。电缆运行时温度升高表现为热膨胀伸长,恢复常温时则表现为收缩。
电缆结构
线芯热胀冷缩:随着负荷电流变化及环境温度变化,电缆线芯会发生热胀冷缩。线芯截面越大,所产生的热机械力就越大;同时线芯和金属护套还会因热胀冷缩的多次循环,而产生蠕变。
金属护套的影响:金属护套(如铜、铝等材质)的热膨胀率虽比塑料小,但由于金属强度较大,特别是大截面的电力电缆,一旦产生热伸长,将对电缆接头、终端,甚至于电气柜产生较大的破坏。
敷设方式
直埋敷设:电缆因受到周边土壤的限制,整根电缆无法产生位移,于是线芯将在热机械力的作用下在线路的两个末端产生很大的推力,引起末端位移,从而对电缆附件的安全构成极大威胁。
排管敷设:电缆因不受到横向约束,在热机械力的作用下电缆将产生弯曲变形;电缆随着电缆温度的不断变化,弯曲变形反复出现,使电缆金属护套产生疲劳应变。
隧道敷设:电缆一般均放在支架上,不作刚性固定,故电缆的热伸缩较大,在斜面敷设时易出现滑落现象;在电缆的弯曲处易出现严重位移;电缆随着电缆温度的不断变化,还会反复出现弯曲变形,使电缆金属护套产生疲劳应变。
竖井敷设:电缆的自重及热机械力有可能使金属护套产生过分的应变,从而缩短电缆的使用寿命。
市政桥梁敷设:若电缆敷设在桥内排管中,则存在与排管敷设相同的问题;若电缆敷设在桥的箱梁中,则存在与隧道敷设相同的问题。
施工工艺
电缆头制作质量:电缆头没做好是热缩电缆头烧坏的原因之一。例如,现场条件差,电缆和接头在工厂制造时环境和工艺要求高,而施工现场温度、湿度、灰尘不好控制;电缆施工过程中在绝缘表面会留下细小滑痕,半导电颗粒和砂布上的沙粒可能嵌入绝缘中,接头施工过程中绝缘暴露在空气中会吸入水分,这些都给长期安全运行留下隐患;安装时没有严格按照工艺施工或工艺规定没有考虑到可能出现的问题;竣工验收采用直流耐压试验造成接头内形成反电场导致绝缘破坏;因密封处理不善导致等情况。
热缩附件质量:热缩型附件不能够随弹性变形而丧失密封作用,在附件与电缆绝缘层之间形成呼吸效应,将大气中的水分和潮气带入附件中,引发电缆附件内部短路故障。冷缩附件质量不高,收缩力降低或在需要可靠密封部位密封存在缺陷,都会导致外部水分侵入,最终导致电缆故障。
环境因素
温度变化:电力电缆负荷运行时会产生一定的温度,如常见电缆材料额定工作温度不同(如70℃、90℃等),比常温高了50℃、70℃等,因而电缆产生了热机械性能变化,电缆长度越长,绝对伸长越大。并且电缆使用过程中,频繁的电力通断切换,会引起温度的大起大落,这会导致电缆疲劳,使塑性变形增大,收缩量增加,影响绝缘寿命和性能。
恶劣环境:电缆护套在长期暴露于高温、高湿、紫外线等恶劣环境中,会加速老化,导致材料性能下降,进而引发开裂。例如,在高温环境下,护套材料的热膨胀和收缩会导致开裂。
技术文献
产品知识