«Невидимый убийца» силовых кабелей: всесторонний анализ проникновения влаги
2025-07-28
Как жизненно важная часть системы передачи электроэнергии, целостность изоляции электрических кабелей напрямую влияет на стабильную работу систем электроснабжения. Однако проникновение влаги действует как невидимый убийца — оно не вызывает немедленных сбоев, но постепенно ухудшает характеристики кабеля, как хроническое заболевание, что может привести к серьезным последствиям, таким как отключение электроэнергии и повреждение оборудования. Чтобы снизить такие риски, необходимо сначала понять общие причины и конкретные опасности, связанные с проникновением влаги в кабели.
Три основные причины попадания влаги в кабель
Попадание влаги в кабель редко бывает случайным, чаще всего оно происходит из-за дефектов при монтаже, техническом обслуживании или в самом продукте. Наиболее типичны следующие сценарии:
1.Опасности, вызванные человеческим фактором во время монтажа и строительства
Если во время прокладки кабеля строительная среда влажная (например, затопленные подземные кабельные траншеи, работы на открытом воздухе в дождливую погоду) и концы кабеля не имеют надлежащей герметизации, влага может проникать через зазоры в кабельных клеммах. Кроме того, ненадлежащая очистка при изготовлении соединений кабеля может привести к задержке остаточной влаги или загрязнений в соединении. Изношенные уплотнительные кольца или ненадлежащее уплотнение при установке соединения могут создать пути для проникновения воды. Некоторые строители, стремясь к оперативности, могут тянуть кабели по стоячей воде во время установки, что позволяет влаге проникать через мелкие повреждения внешней оболочки.
2.Внутренние дефекты корпуса кабеля и аксессуаров
Хотя высококачественные кабели должны обладать отличной водостойкостью внешней оболочки и изоляционных слоев, производственные дефекты, такие как пузырьки или микроотверстия в изоляции, а также царапины на внешней оболочке, образованные острыми предметами во время транспортировки или обработки, создают условия для проникновения влаги. Кроме того, если кабельные аксессуары (такие как оконечные заделки или соединительные устройства) изготовлены из материалов, не устойчивых к старению, длительное воздействие переменных температур и ультрафиолетового излучения может привести к растрескиванию. Влага будет постоянно проникать через эти трещины и накапливаться внутри.
3.«Постоянная эрозия» эксплуатационных условий
В подземных кабельных траншеях или шахтах с неадекватным дренажом длительное скопление воды может привести к погружению внешней оболочки кабеля под воду. В случае повреждения оболочки влага будет постепенно проникать в изоляционный слой. Во влажных прибрежных регионах или дождливых горных районах высокая влажность атмосферы может постепенно проникать через зазоры в кабельных оконечных устройствах. В случае разрыва подземных водопроводных труб вблизи кабелей, просачивание может также проникать через почву вдоль трассы кабеля, создавая постоянный «источник загрязнения влагой».
Четыре критических опасности проникновения влаги в кабели
Проникновение влаги в кабели приводит к многоплановому ущербу — ухудшению изоляционных характеристик, безопасности проводников и стабильности работы — с кумулятивным эффектом. Первоначальные проявления могут ограничиваться локальным ухудшением изоляции, но на более поздних этапах это может привести к внезапным отказам.
1.Резкое ухудшение изоляционных характеристик
При контакте изоляционного слоя кабелей (например, из сшитого полиэтилена или поливинилхлорида) с влагой сопротивление изоляции значительно снижается. Ионные компоненты, содержащиеся во влаге, под воздействием электрического поля образуют «проводящие пути», что приводит к явлению частичных разрядов. Со временем влага также вступает в химическую реакцию с изоляционным материалом, в результате чего изоляционный слой растрескивается и становится хрупким. В конечном итоге это приводит к потере изоляционных свойств, вызывая межфазные короткие замыкания или замыкания на землю внутри кабеля.
2.Ускоренная коррозия проводников и фитингов
Проводники кабеля, как правило, из меди или алюминия, подвергаются электрохимической коррозии при проникновении влаги: на поверхности меди образуется патина (основной карбонат меди), а на алюминии — оксидный коррозионный слой. Эти продукты коррозии увеличивают сопротивление проводника, усиливая нагрев кабеля. Одновременно коррозия металлических соединителей в местах соединений приводит к плохому контакту, что может вызвать сильный перегрев, повреждение от ожога или даже опасность возгорания.
3.Частичные разряды и «старение водных деревьев»
Под воздействием сильных электрических полей влага в изоляции кабеля образует микроскопические пузырьки. Когда воздух в этих пузырьках разрушается, возникают частичные разряды. Еще более опасным является «старение водных деревьев», когда влага под воздействием электрических полей и колебаний температуры образует дендритные проводящие пути (водные деревья) внутри изоляции. Эти пути постепенно расширяются, в конечном итоге проникая через весь изоляционный слой и вызывая пробой. Процесс старения водных деревьев часто длится несколько лет. По достижении критического состояния он может вызвать неисправности кабеля без предупреждения.
4.Значительное снижение надежности электроснабжения
Кабели, подверженные воздействию влаги, могут демонстрировать «мягкие неисправности», такие как частые срабатывания в дождливую погоду или при повышенной влажности, с последующим временным возобновлением нормальной работы в ясные дни, что значительно усложняет диагностику неисправностей. Если не принять своевременные меры, эти неисправности могут перерасти в постоянные, вызывая широкомасштабные отключения электроэнергии. Для промышленных пользователей внезапные отключения электроэнергии могут привести к остановке производственных линий и повреждению оборудования. Для бытовых пользователей отключения электроэнергии нарушают необходимое энергоснабжение и могут вызвать вторичные риски, такие как застревание в лифтах и отключение медицинского оборудования.
Вывод: предотвращение попадания влаги является важным требованием для обслуживания кабелей
Опасности, связанные с попаданием влаги в силовые кабели, являются скрытыми и кумулятивными, однако их причины можно предотвратить, а их развитие контролировать. Соблюдая стандартные методы установки (обеспечивая надлежащую герметизацию и избегая погружения в воду), выбирая высококачественные кабели и аксессуары, а также проводя регулярные проверки условий установки (своевременный дренаж и ремонт поврежденной оболочки), можно существенно снизить риск попадания воды. Регулярное тестирование сопротивления изоляции и обнаружение частичных разрядов позволяют своевременно выявлять опасности, связанные с влагой, и предотвращать перерастание мелких проблем в серьезные сбои. В конечном итоге, обеспечение сухости кабелей гарантирует бесперебойную работу линии электропередачи.
Циндао Хуацян Кабель— производитель, специализирующийся на производстве проводов и кабелей, а также на научных исследованиях и разработках на протяжении 20 лет. Кабели бренда Huayu, выпускаемые компанией, соответствуют всем требованиям Международной электротехнической комиссии и национальным стандартам. Обслуживая тысячи предприятий и десятки тысяч клиентов, компания предлагает следующие основные продукты: кабели из алюминиевого сплава, сшитые силовые кабели, силовые кабели с поливинилхлоридной изоляцией, кабели управления, компьютерные кабели, кабели с минеральной изоляцией, а также провода и кабели для электрооборудования. Мы также предлагаем изготовление специализированных кабелей по индивидуальным заказам в соответствии с требованиями клиентов.
