廣東電纜廠在東北零下30℃的低溫環(huán)境下,電線會受到什么影響?
廣東電纜廠在東北零下30℃的低溫環(huán)境下,電線會受到什么影響?
一、對電線的影響
物理損壞
絕緣層和護套方面,材料如聚氯乙烯(PVC)、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)等在這種極寒條件下會變得異常脆硬。例如,PVC 絕緣層在長時間處于 - 30℃時,就像玻璃一樣易碎。當受到外力沖擊,如風吹動電線使其相互碰撞、樹枝掉落壓在電線上等情況,絕緣層很容易產(chǎn)生裂紋。這些裂紋會破壞絕緣性能,使內(nèi)部導體暴露,大大增加了漏電、短路的風險。
對于電纜內(nèi)部的金屬導體(一般是銅或鋁),雖然金屬的韌性相對較好,但在如此低溫下,也會因熱脹冷縮而收縮。銅的熱膨脹系數(shù)約為 17×10??/℃,鋁的熱膨脹系數(shù)約為 23×10??/℃。在溫度急劇下降到 - 30℃時,導體的直徑和長度都會減小。這可能導致導體與終端接頭或中間接頭的連接松動,使接觸電阻增大。當有電流通過時,會在接頭處產(chǎn)生過多熱量,容易引發(fā)火災(zāi)等安全事故。
電氣性能改變
絕緣電阻下降是一個顯著問題。在低溫下,絕緣材料的絕緣電阻會降低。正常情況下,電纜的絕緣電阻很高,但在 - 30℃的低溫且絕緣層出現(xiàn)裂紋等情況下,絕緣電阻可能會從正常的數(shù)千兆歐急劇下降到幾百兆歐甚至更低。這會導致電能損耗增加,并且可能出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象,加速絕緣層的老化。
電容和介質(zhì)損耗也會受到影響。低溫會使絕緣材料的介電常數(shù)發(fā)生變化,從而改變電纜的電容。同時,介質(zhì)損耗因數(shù)會增大,這意味著電纜在運行過程中會產(chǎn)生更多的熱量。過多的熱量會進一步降低絕緣材料的性能,形成惡性循環(huán),縮短電纜的使用壽命。
敷設(shè)和安裝后的問題
在敷設(shè)過程中,電纜由于低溫變得僵硬,很難進行彎曲操作。例如,在城市電網(wǎng)改造敷設(shè)電纜時, - 30℃的環(huán)境下需要更大的牽引力才能使電纜沿著管道或橋架敷設(shè)。而過大的牽引力又容易損壞電纜的絕緣層和護套。并且,敷設(shè)設(shè)備在低溫下性能也會下降,如電纜敷設(shè)機的一些機械部件可能因為低溫而出現(xiàn)卡頓。
安裝后的電纜在這種低溫環(huán)境下,如果沒有考慮到熱脹冷縮補償,會出現(xiàn)移位或張力變化。比如架空電纜,在溫度變化時會伸縮,若沒有足夠的伸縮補償裝置,電纜可能會因為過度拉伸而斷裂或者因為松弛而與周圍物體發(fā)生摩擦,導致絕緣層損壞。
二、避免措施
材料選擇
對于絕緣層和護套材料,可選用耐寒性能更好的材料。例如,硅橡膠絕緣材料在低溫下仍能保持較好的柔韌性,其耐寒溫度可達 - 60℃左右。還有氟塑料,如聚全氟乙丙烯(FEP),它在極寒環(huán)境下也有出色的物理和電氣性能。在電纜設(shè)計和制造時,優(yōu)先考慮這些耐寒材料,可以有效減少低溫對電纜的損害。
對于電纜的接頭材料,選擇具有良好低溫適應(yīng)性的導電膏和密封材料。導電膏可以保證在低溫下接頭處的良好導電性,減少接觸電阻;密封材料能夠防止水分和空氣進入接頭,避免接頭因受潮或氧化而損壞。
敷設(shè)和安裝注意事項
在敷設(shè)電纜時,盡量選擇在溫度相對較高的時候進行,比如中午時分。如果在低溫下敷設(shè),要對電纜進行預熱處理??梢允褂眉訜釒У仍O(shè)備對電纜進行適當加熱,使其恢復一定的柔韌性,便于敷設(shè)。同時,要嚴格控制敷設(shè)牽引力,使用張力計等設(shè)備監(jiān)測牽引力大小,確保牽引力不超過電纜允許的范圍。
在安裝電纜時,要安裝合適的伸縮補償裝置。對于架空電纜,可以安裝滑輪組或伸縮節(jié),以適應(yīng)電纜在溫度變化時的伸縮。對于埋地電纜,在電纜溝或管道的設(shè)計中,要預留一定的空間,讓電纜能夠在熱脹冷縮過程中有一定的活動余地。
運行維護措施
加強對電纜的日常巡檢,特別是在冬季。巡檢人員要重點檢查電纜的絕緣層是否有裂紋、接頭是否松動等情況??梢允褂眉t外熱成像儀等設(shè)備檢查電纜接頭處的溫度,一旦發(fā)現(xiàn)溫度異常升高,要及時排查原因并處理。
對電纜進行定期的絕緣電阻測試和介質(zhì)損耗測試。在冬季,可以適當增加測試頻率,及時發(fā)現(xiàn)電纜電氣性能的變化。如果發(fā)現(xiàn)絕緣電阻下降或介質(zhì)損耗增大等情況,要采取相應(yīng)的措施,如更換部分受損電纜或?qū)﹄娎|進行修復。
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