低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理
10KV交联电缆终端头故障原因分析及整改措施
10KV交联电缆终端头故障原因分析及整改措施作者:赵武臣吕学军来源:《科学与技术》2018年第26期摘要:本文通过某电厂10KV交联聚乙烯动力电缆终端头故障现象,结合电缆及热缩终端头的结构原理进行了分析,阐述了电缆热缩终端头各部件作用原理、制作工艺及电缆热缩终端头制作过程中采取的措施。
关键词:10KV;电缆终端头;制作工艺引言某电厂自机组投产以来,先后多次发生10KV动力电缆终端头运行中绝缘击穿、保护跳闸事件,其中高压电动机2次、低压厂用变6次,4次造成机组减负荷甚至险些停机的严重后果,故障发生时严重威胁附近巡视人员的安全。
通过对以往10KV电缆终端头故障现象的总结和分析,认为施工人员电缆头制作工艺不良是造成故障的重要原因,现对10KV交联聚乙烯电缆热缩终端头制作工艺过程及注意事项进行分析研究,提高施工人员电缆终端头制作工艺水平,同时为相关人员提供参考,避免类似事故发生。
1. 10KV电缆终端头故障现象高压电缆终端头故障原因可能有多种,如电缆或电缆热缩终端头质量缺陷、电缆头受外力破坏、电缆头制作工艺不良等原因。
但通过对故障现象的观察和取证,该电厂几次10KV电缆终端头故障现象一致,均是在电缆头三叉口附近半导层与主绝缘交界处击穿,主绝缘出现直径3-6mm孔洞,半导层及铜屏蔽层有电弧烧痕,热缩绝缘护套外表无磨损和卡破情况,说明几次故障原因相同。
见下图。
2 10KV电缆终端头故障原因分析从交联聚乙烯电缆的结构中可以看出,在电缆主绝缘层外面有一层半导体层和铜屏蔽层,在电缆结构上的所谓“屏蔽”,实质上是一种改善电場分布的措施。
电缆导体由多根导线绞合而成,它与绝缘层之间易形成气隙,导体表面不光滑,会造成电场集中。
在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层,它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触,从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电,这一层屏蔽为内屏蔽层;同样在绝缘表面和铜屏蔽层接触处也可能存在间隙,是引起局部放电的因素,故在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层,它与被屏蔽的绝缘层有良好接触,与外面的铜屏蔽层等电位,从而避免在绝缘层与铜屏蔽层之间发生局部放电,这一层屏蔽为外屏蔽层;铜屏蔽层的作用,在正常运行时通过电容电流;当系统发生短路时,作为短路电流的通道,同时也起到屏蔽电场的作用。
低压电力电缆故障原因分析及解决方法
低压电力电缆故障原因分析及解决方法摘要:电力电缆对我国电力系统的稳定运行有着重要作用,会影响人们的正常生产、生活。
因此要做好电力电缆的检修和维护工作,保证供电的可靠性,本文通过对低压电力电缆故障原因进行分析,同事也提出了相应的解决方法。
关键词:低压电力电缆;故障;解决;管理随着科学技术与电力行业的不断发展,低压电力电缆作为电力变电站的一个重要设备,对电力生产运行具有重要意义,一旦发生故障将直接影响变电站的安全运行,可能引起设备火灾事故,重大的可导致全站停电。
所以及时对电力电缆的故障进行处理是非常有必要的。
电力电缆一般被铺设到地下或者其他隐蔽地方,因此如何能够准确查找到电力电缆故障点是一个重要课题。
1、电力电缆对于社会发展的作用由于现在经济的快速发展,城市基础建设也逐渐增多,电力电缆的应用范围就变得越来越广。
电力电缆是电力系统的重要设备,所以电力电缆的稳定运行是与人们正常生活和工作息息相关的。
随着国家经济的发展,城市建设及市容美化的需要,以及科学水平的提升,与生产、生活密切相关的电缆种类增多。
各行业对所用电缆等级、使用环境、接线配电方式、绝缘要求各不相同,不仅规模和数量日益扩大,而且所生产的产品技术与工艺水平都得到突飞猛进,在国家大力支持基础公共设施建设的同时,其对国民经济状况的影响也越来越大。
1.1 电缆线路的故障类型电力电缆故障类型较多,比较常见的有漏油、接地、短路、断线等。
不同电缆故障特征也有很大不同之处,多年实际工作中,我们发现高压电缆和低压电缆故障各有许多不同之处,高压电缆故障多以运行故障为主,且大多数是高阻故障,而高阻故障又分泄露和闪络两大类型;而低压电缆故障开路、短路和断路三种情况(当然,高压电缆也包括这三种情况)。
我们知道低压电缆绝缘要求较低,同时运行过程中电流较大,出现故障后有明显特征,具体归类如下:1.1.1漏油。
过负荷引起温度过高使内部油压升高,一般从中间接头或端头渗漏出来。
交联电缆常见故障及原因分析
交联电缆常见故障及原因分析本文针对交联电缆常见的故障进行了分析,并提出了可行的预防措施,旨在提高交联电缆运行的可靠性。
标签:交联电缆;常见故障;预防措施1 交联电缆常见故障1.1 制造原因制造引起的交联电缆故障属于电缆本体不足,根据发生部位不同可将制造原因分为本体原因、电缆接头原因和电缆接地系统原因,现分别针对这些故障进行详细说明。
电缆本体原因引起的缺陷。
现阶段我国交联电缆生产技术已经趋于成熟,为保障安全性和材料的可靠性,在出厂过程中会对电缆进行交流耐压试验,只有通过质检的电缆才可以流向市场。
但是随着市场经济的高速发展,企业竞争日趋激烈,部分企业单纯追求利润率和生产量而忽视了对生产环境的控制,没有按标准做好质检,也就造成了交联电缆在生产过程中出现绝缘偏心、电缆内部杂质、交联度不均匀、电缆受潮、电缆金属护套密封不良等问题,最终导致线路在运行过程中发生故障。
1.2 施工原因使用引起的交联电缆故障主要有以下三方面原因:第一,施工现场自然环境和人文环境的影响。
施工现场条件较差,温度、湿度和灰尘不受控制,容易造成电缆故障;此外,电缆施工过程中在绝缘表面容易留下一些细小的划痕,如果灰尘或者砂砾等嵌入绝缘层中或将绝缘层暴露在空气中,都会造成绝缘层吸入水分,产生安全隐患。
第二,施工工艺和安装过程不规范的影响。
交联电缆对施工工艺要求较高,没有将安装条件与现场条件相结合進行分析而盲目施工则会诱发高故障率。
第三,密封处理不善的影响。
终端接头密封主要是为了防止绝缘油渗漏,绝缘接头漏油问题不易被发现且接头内油量无法检测,若发生漏油会导致电场分布改变,造成电缆内绝缘爬距变化,最终导致接头击穿,产生安全隐患。
施工原因造成的问题在运行初期就会显现,同时也给交联电缆的长期安全运行造成不利的影响,必须引起足够重视。
1.3 外力破坏外力破坏是导致交联电缆运行故障的主要原因。
交联电缆普遍铺设于地下,隐蔽性较强,如果交联电缆铺设时间较长或者没有做好相应标识,亦或是线路变动时没有及时做好记录等,当遇到大规模市政建设工程时很容易受到外力破坏。
低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理
2 绝缘开裂原因分析
电缆运行 2年后 ,绝缘芯 线表 面呈 竹节 开裂 形 系 统就 会 自动侦 测所 携带 工具 的数量 、编号及 出入 库 方 向 ,并记录 在系 统数 据库 中。从而 实现 无人值 班 的安 全工 器具 库房 自动 化管 理 ,确 保 安全 工器 具
在 较强 的紫 外光 长期照 射 下 ,聚 乙烯 会引入 较 多的 含 氧基 团 ,聚合物 链大 量断 裂 ,分 子量 降 低 ,分 子 量 的分布 加 宽 。因此 ,光氧 化降 解是 光老 化 的主要 反 应 。同 时 ,含羰 基分 解产 物和 发色 团 的形成 又加 重 了其颜 色 的变化 ,这 可从 红色 芯线颜 色 变化最 快
照射外 ,还受 到太 阳 的热辐射 。 长时间后 会引起 绝 缘材料 温度上 升 , 加速 交联 聚 乙烯 的断裂 老化进程 。 在 与 氧气 隔绝的条 件下 受热 ,包括 聚 乙烯 或交联 聚
缘收缩不均匀而产生较大的内应力。特别是在生产 绝缘较厚的高压 电缆时 ,必须加强对生产工艺的控
要原因。
状 ,用 手掰 时绝 缘材料 碎 裂成小 块 ,同时 红色芯 线 变成 半 透 明。这 是 因为 在光 、热 、氧 、应 力诸 多 因 素 的共 同作用 下 ,芯 线 绝缘 发生 了脆性开 裂 。 2 1 光 老 化作 用 . 由于 电缆 绝缘直 接 曝露在 强 阳光 下 ,在受 到热 辐射 作 用 的同时 也受到 光 的长 时间照射 ,造成 绝缘
( 收稿 日期 :2 1 - 4 2 ) 0 2 o - 3
一 一
试验系统与工具管理系统联接起来 ,确保安全工器
具 的定 期试 验 合格 和 严 格 的试 验 周 期 管理 。此 外 ,
交联电缆绝缘老化强度变化率超标原因及改善
浅谈交联电缆绝缘老化强度变化率超标原因及改善[导读]交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热老化试验在国家标准GB/T12706-2008与IEC60502中规定不得超过±25%(即老化后和老化前的中间值之差除以老化前的中间值)。
交联聚乙烯绝缘的热老化项目在标准中列入型式试验。
一般在首次试验合格后,工艺和材料没有重大变化时,不再进行该试验。
但往往一些客户在技术协议中会提到这项试验,从而就需要进行热老化试验。
当我们在试验时,发现抗张强度变化率不稳定,在生产的同一批交联线芯有合格有不合格(不合格的都是超标的现象大于+25%),但断裂伸长率变化甚小,从未超出规定值。
为此有必要对交联绝缘线芯老化强度不合格问题进行分析整改。
一、引言交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热老化试验在国家标准GB/T12706-2008与IEC60502中规定不得超过±25%(即老化后和老化前的中间值之差除以老化前的中间值)。
交联聚乙烯绝缘的热老化项目在标准中列入型式试验。
一般在首次试验合格后,工艺和材料没有重大变化时,不再进行该试验。
但往往一些客户在技术协议中会提到这项试验,从而就需要进行热老化试验。
当我们在试验时,发现抗张强度变化率不稳定,在生产的同一批交联线芯有合格有不合格(不合格的都是超标的现象大于+25%),但断裂伸长率变化甚小,从未超出规定值。
为此有必要对交联绝缘线芯老化强度不合格问题进行分析整改。
二、原因分析交联绝缘线芯老化强度不合格的原因分析是一个复杂的过程,国内各电缆企业往往被交联绝缘线芯老化系数K1、K2值不能达标而困扰,而这一指标是对交联绝缘线芯绝缘品质评价的主要指标之一。
但究其主要原因有以下三点:1、高温高速下绝缘中产生的热应力对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响;2、冷却水温对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响;3、交联过程中产生的副产物对交联聚乙烯绝缘热老化性能的影响。
三、解决的措施1、硫化工艺改进:试验选在我公司NOKIA(十段)智能硫化交联生产线上,我们通过调整工艺达到减小交联绝缘在生产过程中的内部应力来改善老化强度不合格的问题。
交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘老化问题探析
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算出的时间间隔△t 就是相应桥臂上的脉 1j
由于局部放电侵蚀绝缘,以致发生老 化形态,而使绝缘性降低,导致绝缘击穿。
2.3 电树枝 主要是由于绝缘内部放电产生的细微 开裂,形成细小的通道,其通道内空,管壁 上有放电产生的碳粒痕迹。通道分支少而 清晰,呈树枝状。 电树枝按产生的机理分为以下几种类 型: (1)由于机械应力的破坏使 XLPE 绝缘 产生应变造成气隙和裂纹,引发电树枝放 电。机械应力一方面是因为电缆生产、敷设 运行中不可避免地弯曲、拉伸等外力产生 应力,另一方面是由于电缆在运行中电动 力对绝缘产生的应力。 (2)气隙放电造成电树枝的发展。现 代的生产工艺尽管可以消除交联电缆生产 线中某些宏观的气隙,但仍有 1~10 μ m 或 少量的 20~30 μ m 的气隙形成的微观多孔 结构。多孔结构中的放电形式主要以电晕 放电为主。通道中的放电所产生的气体压 力增加,导致了树枝的扩展和形状的变化。 (3)场致发射效应导致树枝性放电。在 高电场作用下,电极发射的电子由于隧道 效应注入绝缘介质,电子在注入过程中获 得足够的动能,使电子不断地与介质碰撞 引起介质破坏,导致树枝放电。 (4)缺陷。缺陷主要是导体屏蔽上的 节疤和绝缘屏蔽中的毛刺以及绝缘内的杂 质和空穴。这些缺陷使绝缘内的电场集中, 局部场强提高。引起场致发射,导致树枝性
冲信号0或1状态在时间轴上的宽度。其中:
,α =2; < 0,α =1;v -u > 0, jo j
β =2;vjo-uj < 0,β =1。启动各桥臂△
10kV交联电缆线路故障分析及防范措施
10kV交联电缆线路的故障分析及防范措施摘要:根据运行经验和其它供电局发生的电缆故障情况来看,10kv交联电缆的故障大部分发生在电缆的接头部位,它是电缆线路运行的最薄弱环节,也是我们控制电缆线路事故发生的关键。
本文作者分析10kv交联电缆接头在电缆线路中的重要作用及其故障的原因,并提出了解决措施。
关键词:10kv交联电缆;线路故障前言随着城网改造的不断深入,衡阳市政府为美化市容市貌,优化投资环境,要求我局将几条主要街道和主要景点的10kv架空配电线路进行电缆入地改造。
我局从2002年起,为配合市政府的城市道路改造,开始实施电缆入地改造工作。
我们所采用的入地电缆,是具有安装维护方便、允许工作温度高、载流量大、耐酸碱防腐蚀能力强等优点的交联聚乙烯绝缘电缆,用在主干配电线路上的电缆规格主要是yjv22-3×240~300型。
近两年来,我局投入了大量城网改造资金,共完成了解放路、蒸湘南北路、船山路、明翰路、莲湖广场、石鼓书院、环城南路、红湖商贸街、红湘路、岳屏广场等电缆下地工程,累计敷设10kv交联电缆近百公里,进一步完善了衡阳市市区的配网结构,给衡阳经济建设作出了较大的贡献。
但由于电缆入地工程施工的任务重、时间紧、原市政建设规划不合理和市里负责承建的电缆沟未按照我们的设计要求进行挖砌,造成部分电缆沟成了排污沟,有部分电缆长期浸泡在污泥浊水之中;再加上我们制作电缆接头的施工人员没有专业经验,更没有经过电缆附件厂家的专门培训,电缆接头的制作技术达不到要求,给交联电缆的运行留下了不少安全隐患。
110kv交联电缆故障的原因、类型和查找方式:1.1 10kv交联电缆线路故障的原因:电缆线路在运行中由于受雷击、外力破坏、长期过负荷运行导致接头过热、直埋电缆受地下杂散电流的电化腐蚀、污泥浊水或土壤的化学腐蚀、绝缘老化、施工时的遗留安装质量和工艺问题、电缆绝缘层的密封不良和电缆附件本身的质量不过关等原因,都可能造成电缆故障,大部分电缆故障表现为接头烧毁爆炸。
低压塑料绝缘电力电缆绝缘破损修补方法
低压塑料绝缘电力电缆绝缘破损修补方法导语:聚氯乙烯材料属于热塑性材料,作为电缆绝缘层破损修补时应采用热焊形式。
为了保证和加强修补处的电气性能和机械性能,采用绝缘胶带对修补处进行单层重叠绕包,绕包要平整。
电力电缆是在电力系统中传输或分配大功率电能用的电缆。
随着世界范围内的石油化学工业大发展,塑料绝缘电力电缆由于其制造工艺简单,施工、维护便捷,成为低压电力电缆中的重要品种。
然而在塑料绝缘电缆挤制过程中不免会产生碰伤、刮伤、压伤、击穿等缺陷点,为了保证定长生产、减少废品,同时确保成品电缆电气性能满足标准要求,需要寻找合适的绝缘破损修补方法。
1 热焊接修补法热焊接法是使用一把功率合适的电烙铁,用烙铁热使绝缘融合。
1.1 低压聚氯乙烯绝缘型电缆聚氯乙烯材料属于热塑性材料,作为电缆绝缘层破损修补时应采用热焊形式。
为了保证和加强修补处的电气性能和机械性能,采用绝缘胶带对修补处进行单层重叠绕包,绕包要平整。
1.2 低压交联聚乙烯绝缘型电缆交联聚乙烯材料属于热固性材料,硅烷交联后绝缘分子网状固化。
在绝缘线芯煮水交联工艺前,绝缘破损修补采用热焊法修补,然后使用透明胶带对修补处进行绕包,防止修补处脱落;在绝缘线芯煮水交联工艺后,绝缘层破损应先采用热焊法修补,再用耐压等级为35kV级高压自粘胶带进行重叠绕包,并且保证高压胶带绕包必须平整。
2 热缩管修补法热缩管修补法是把尺寸合适的热缩管套于缺陷点,加热收缩及紧包缺陷处。
无论绝缘料采用热塑性聚氯乙烯料还是热固性交联聚乙烯料,标称截面小于10mm2的绝缘线芯,应采用热缩管进行修补,热缩管修补完成后,用绝缘胶带进行缠绕。
3 修补方法比较热焊接修补法通过电烙铁等工具修补,绝缘层性能可达到完整电缆水平,但修补工艺相对复杂,要求操作人员具备较高的技术水平。
对于截面较小的线芯,若采用热焊接法修补,不易保证修补质量,应采用热缩管修补法。
为了保证修补后的绝缘线芯的电气性能满足标准要求,必须进行绝缘层火花检验、成品电压3.5kV/5min耐压试验。
关于交联聚乙烯绝缘电缆常见的问题及其原因分析
关于交联聚乙烯绝缘电缆常见的问题及其原因分析一、交联的三种方式1、交联电缆性能交联就是将聚乙烯的线型分子结构通过化学交联或高能射线的辐照交联,转变成立体网状分子结构。
从而大大地提高了它的耐热性和耐环境应力开裂,减少了它的收缩性,使其受热以后不再熔化。
交联聚乙烯绝缘电缆其长期允许工作温度可达90βc o2、交联方法交联绝缘的品种虽多,但主要分为物理交联和化学交联两大类。
物理交联也称为辐照交联一般适用于绝缘厚度较薄的低压电缆。
中高压电缆一般采用过氧化物交联即用化学交方法是将线性分子通过化学交联反应起来,转化为立体网状结构。
化学交联一般还可分为过氧化物交联和硅烷交联接枝交联两种。
2.1 辐照交联辐照是采用高能粒子射线照射线性分子聚合物,在其链上打开若干游离基团,简称为接点。
接点活性很大,可把两个或几个线性分子交叉联接起来。
它的优点为:生产速度快,占用空间小;可加工材料种类多,几乎所有聚合物,产品品种多;产品用更好的耐热、耐磨和较高电气性能;可阻燃;电耗低。
但存在一些问题:设备一次投资大;对大截面电缆的辐照不均匀,经反复照射后电缆弯曲次数太多;设备开工率低。
2.2 过氧化物交联交联聚乙烯料是以低密度聚乙烯、过氧化物交联剂,抗氧剂等组成的混合物料。
加热时,过氧化物分解为化学活性很高的游离基,这些游离基夺取聚乙烯分子中的氢原子,使聚乙烯主链的某些碳原子为活性游离基并相互结合,即产生C-C交联键,形成了网状的大分子结构。
它主要优点是适合各种电压等级和各种截面的交联聚乙烯绝缘电力电缆生产,特别是35kV及以上的中高压电缆。
2.3 硅烷交联硅烷交联又称温水交联也是化学交联的一种,它有两步法、一步法和共聚法等多种方法。
硅烷接枝和挤出分在两道工序进行的称为二步法,硅烷接枝交联工艺,它是接枝和挤出分成两个工序进行,第一步由绝缘料厂将硅烷交联剂与基料在挤出机上接枝和挤出造粒,该料称为A料,同时还提供催化剂和着色剂的母料,称B料。
10kV交联电缆终端故障原因分析及制作要点
10kV交联电缆终端故障原因分析及制作要点10kV交联电缆终端故障是电力系统中常见的问题,它会导致电力系统的可靠性下降,从而影响电力供应的稳定性。
对10kV交联电缆终端故障的原因进行分析,并且了解其制作要点非常重要。
本文将对10kV交联电缆终端故障的原因进行分析,并且探讨终端制作的要点。
1. 环境因素:环境因素是导致10kV交联电缆终端故障的主要原因之一。
高温、湿度、盐雾等恶劣环境会导致10kV交联电缆终端的绝缘老化、劣化,最终导致故障的发生。
2. 施工质量:施工质量也是导致10kV交联电缆终端故障的重要原因之一。
不规范的施工操作、接头材料选用不当、接头接触不良等都会导致10kV交联电缆终端的故障。
3. 设备质量:10kV交联电缆终端的设备质量直接影响了其故障率。
如果使用质量不过关的设备,比如终端套管、接头、屏蔽套管等,都会增加10kV交联电缆终端的故障发生概率。
4. 运行过载:10kV交联电缆终端在长时间的过载运行下,会造成终端局部过热,终端材料老化,从而引起故障。
5. 其他原因:除了以上几点外,10kV交联电缆终端故障的原因还包括电缆制造质量、设计不合理、终端绝缘子损坏等。
二、10kV交联电缆终端制作要点1. 选材要点:对终端材料的选择非常关键。
终端材料需要具有良好的绝缘性能、耐高温、耐电压、耐侯性能。
在选用终端材料时,需要确保其符合国家标准和电力行业标准。
2. 施工要点:在10kV交联电缆终端制作过程中,施工要严格按照操作规程、施工工艺和标准进行。
施工人员需要严格按照标准要求进行操作,避免施工过程中出现失误。
3. 质检要点:在终端制作完成后,需要进行严格的质量检验。
主要检查终端套管、绝缘子、电缆屏蔽层、端子等设备和部件的安装质量,以及电缆的接地、套管的固定等是否符合标准要求。
4. 运行监测:对10kV交联电缆终端进行定期的运行监测,及时发现故障隐患,采取预防措施,防止故障的发生。
5. 防护措施:10kV交联电缆终端在制作完成后,需要进行防腐、防水、防潮处理,以延长终端的使用寿命。
电力电缆故障原因分析及防范对策
电力电缆故障原因分析及防范对策摘要:电缆线路运行环境复杂,运行过程中承受电气应力的同时还要承担温度、腐蚀及外力破坏带来的影响,因此有很多因素会导致电缆及附件故障,威胁着电力系统安全运行。
本文对电缆线路常见故障进行分析,提出全寿命周期内电缆线路的注意事项以及相应的防范措施,对电缆事故有一定的预防作用。
关键词:电力电缆;故障原因;防范对策1电力电缆故障原因分析1.1电缆老化,绝缘性能降低电缆在长时间使用过程中,由于自身外部胶体老化,使部分胶体出现破损或开裂,这就使电缆的绝缘性能被大幅度降低,由于电缆的绝缘胶体失去绝缘作用,使内部的金属电缆容易受到外部因素的侵袭,从而导致电缆的故障率攀升。
电缆外部的绝缘胶体一般为化学制造物,在长期的使用过程中,由于受到阳光照射、高温侵蚀、风化和雨水的侵蚀以及土壤微生物的作用,稳定性会大幅度降低,这种情况是无法避免的,这些情况也属于电缆的正常老化。
还有一部分原因属于电缆的非正常老化,例如电缆的型号与电流电压不匹配,长时间工作之后,加快了电缆的老化程度;电缆敷设周围的环境不佳,恶劣的敷设环境容易对电缆的外部绝缘体造成侵害,比如敷设附近有大量的化学工程,容易使土壤产生强酸性,时间久了会对电缆绝缘体产生一定的腐蚀效果,使电缆的老化速度加快;电缆周围温度过高,使电缆绝缘体长时间受到高温侵袭,这种情况也会加剧电缆的老化。
1.2机械损伤在所有电力电缆常见故障汇总中,机械类损伤十分常见,具体表现为电缆外部保护层受到破损,如果电力维修人员不小心触碰到,会对其身体造成巨大的伤害,甚至可能会导致死亡。
一旦发现机械损伤类故障,故障检修人员应该立即排查其原因,并且给予解决,避免损伤情况越来越严重。
在电力电缆运行过程中,导致电力电缆出现机械损伤类故障的主要原因有:①其他外力的直接作用破坏了电缆,外力的来源一般有两个:人为破坏和不正确的操作;②安装电缆的时候,因为不恰当的操作导致电缆外部绝缘层出现断裂;③敷设和应用电缆的过程中,恶劣的环境因素给电缆造成了机械性损伤。
浅谈交联电缆接头故障原因及电缆接头安装注意事项
时刻 的采样 值处 理后 得到的量 。所 以, 数字式 电流差动保护 的 基础就是要实现两端装置 的同步采样。这是数字式保 护和模
拟式保护区别所在 。
2 新 型 的 线 路 光 纤纵 差保 护 装 置 介 绍 . 4
虽然 电流纵差保 护 , 具有 良好 的选 择性 , 能灵 敏地 、 快速 地切除保护 区内的故 障,但这 种保 护原理需要将线路 两端的 电流量进行 比较 ,因此需要解决将 线路 一侧的电流波形 完整 地传送 到线路对侧这一重大问题。近年来 , 随着高性能的单片
条件 日益从严越来越 高, 各种接头将经受很 大的热应力 和较高
求, 接头发热问题就显 得更为突 出。接 触电阻过 大、 使 温升加 快、 发热大 于散热促使接头 的氧化膜 加厚, 接触电阻更大, 又使 温升更快 。 如此恶性循环, 使接头 的绝缘层破坏, 形成相问短路,
引起爆炸烧毁 。造成接触 电阻增大的原因有 以下几点。
路中 6 %以上 的事故是 附件 引起 的 ,所 以接头 附件质量 的好 0
() 1连接金 具接触 面处理不佳 。 无论是接线端子或连接管,
由于生产或保管 的条 件影 响, 管体内壁常有 杂质 、 毛刺和氧化
坏, 对整个输 变电的安全 可靠起十分重要作用。所以说交联 电 缆附件也不是附属 的, 更不是次要 的部件 , 它与 电缆 是同等重 由特定的离散采 样值 经过一定 的算 法处理得 到的数字 量漓 散
煤矿 现 代化
20 年第6 08 期
总第8 期 7
浅谈交联 电缆接 头故 障原 因及 电缆接 头安 装 注意事项
山东 华 聚 能 源股 份 有 限公 司输 配 电分 公 司 刘 波 陈 雷
浅析电缆故障原因和防范措施
浅析电缆故障原因和防范措施电力电缆供电以其安全、可靠、有利于美化城市,获得越来越广泛的应用。
电力电缆多埋于地下,由于机械损伤、绝缘老化变质及材料缺陷等原因,经常会发生短路故障,如何快速寻找故障并采取应对措施显得比较重要。
一、电缆故障原因电缆故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。
导致绝缘降低的因素很多,根据实际运行经验,归纳起来不外乎以下几种情况。
(一)外力损伤由近几年的运行分析来看,尤其是在经济高速发展中的上海浦东,现在相当多的电缆故障都是由于机械损伤引起的。
(二)绝缘受潮这种情况也很常见,一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。
比如电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头,会使接头进水或混入水蒸气,时间久了在电场作用下形成水树枝,逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。
(三)化学腐蚀电缆直接埋在有酸碱作用的地区,往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀,保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低,也会导致电缆故障。
化工单位的电缆腐蚀情况就相当严重。
(四)长期过负荷运行超负荷运行,由于电流的热效应,负载电流通过电缆时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产生附加热量,从而使电缆温度升高。
长期超负荷运行时,过高的温度会加速绝缘的老化,以至绝缘被击穿。
尤其在炎热的夏季,电缆的升温常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿,因此在夏季,电缆的故障也就特别多。
(五)电缆接头故障电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节,由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。
施工人员在制作电缆接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原因,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。
(六)电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因。
电缆运行故障是电缆系统在运行过程中因自身的原因引发的故障。
此外,还有施工时,使电缆或附件受损或不符合相应规范,引起日后电缆系统的故障。
二、电缆故障的防范措施电缆进水后干燥处理非常困难(如用热氮气加压吹侧,一般也没有配置相应的设备。
绝缘偏心对电缆性能的影响及改进措施
绝缘偏心对电缆性能的影响及改进措施曹点点,赵士银,苏本升,李建新,杨丽丽,王中建(江苏南瑞银龙电缆有限公司,江苏徐州221700)绝缘作用是防止导体中的电流外泄,使导体与外界隔离开,绝缘偏心度是电缆绝缘的一项重要性能指标,若电缆绝缘层偏心度较大,在交变电压的作用下,绝缘层的电场分布不均,对电缆绝缘层造成破坏,影响电缆的安全运行。
这种现象对低压电缆影响不是很大,但对中压及以上电缆影响较大。
因此,在电线电缆绝缘挤制过程中,需要对电缆的绝缘偏心度进行严格控制。
近年来,用户对电缆绝缘偏心度这一指标越来越重视,招标技术规范要求35kV 及以下中压电力电缆[1]、0.6/1kV 低压电力电缆、1kV 架空绝缘电缆[2]及10kV 架空绝缘电缆[3]的绝缘偏心度均不大于10%。
中压电缆绝缘偏心度在国标中要求为不大于15%,用户要求在此基础上减小了30%。
低压电力电缆和架空绝缘电缆在国标中均没有此要求。
因此,绝缘偏心度要求的提高,为电缆企业的生产带来了很大的困难,特别是低压电力电缆本身绝缘层较薄,制造困难更大。
不仅要求现有设备要满足需求,更重要的是优化工艺。
在生产此类产品时,由于调偏心难度较大,使废料增加,生产速度慢,使产品的产量降低,废品率也相对增加,有些企业为了偏心度的合格,将绝缘层加厚,这些都会造成产品成本大幅提高[4]。
为解决这一难题,文中从材料绝缘性能要求、导体、模具、挤塑温度、速度、冷却温度等方面进行分析,使电缆的绝缘偏心度能够满足电力建设的要求。
1绝缘材料电缆绝缘材料是生产电缆绝缘层的基础,如果是电缆绝缘料的质量出现问题,那么再好的设备和工艺都无法生产出合格的电缆绝缘层。
因此,电缆的绝缘材料的质量至关重要,但很多企业并不具备电缆绝缘料性能的检验能力,导致多数电线电缆企业的电缆材料检验仅验证其外观、型号、合格证、数量等,无法对具体性能进行试验,因此,电缆材料进货检验不严格也会使得电缆绝缘层的偏心度不易控制。
电线电缆绝缘材料老化问题及质量控制
电线电缆绝缘材料老化问题及质量控制摘要:电线电缆绝缘材料老化是一个常见且严重的问题,会导致电线电缆的性能下降甚至出现安全隐患。
本文主要探讨了电线电缆绝缘材料老化的原因和表现,并提出了相应的质量控制措施。
期望通过本文的研究,可以提高电线电缆绝缘材料的质量,并降低老化问题的发生率,保障电线电缆的安全性和可靠性。
关键词:电线电缆;绝缘材料;老化问题;质量控制电线电缆作为电力传输和信息传输的重要设备,其质量和安全性对于现代社会的正常运行至关重要。
然而,随着使用时间的增长,电线电缆绝缘材料往往会出现老化问题,导致绝缘性能下降,甚至出现故障和安全隐患。
因此,对电线电缆绝缘材料的老化问题进行深入了解并采取有效的质量控制措施是至关重要的。
电线电缆绝缘材料老化问题1.电线电缘绝缘材料老化原因1.1高温、高湿环境的影响在高温下,绝缘材料中的聚合物链会发生断裂,使得材料的强度和韧性下降。
同时,热氧老化也是影响绝缘材料性能的重要因素。
在高温下,绝缘材料中的氧分子与材料中的聚合物产生反应,形成氧化产物,导致材料的耐热性、耐电气应力性能等下降。
此外,高湿环境中的水分可与绝缘材料中的聚合物发生反应,影响材料的绝缘性能。
水分的存在会降低绝缘材料的体积电阻率,并且导致电气击穿的风险增加。
1.2光辐射和氧化作用光辐射会导致绝缘材料中的聚合物链断裂和交联变化,使材料的性能逐渐下降。
特别是在紫外线辐射的作用下,绝缘材料中的聚合物链会发生链断裂和氧化反应,导致材料硬化、弹性降低和颜色变化等。
此外,光辐射还会加速分子链的老化,使绝缘材料更容易发生断裂和开裂。
此外,绝缘材料中的氧分子与材料中的聚合物发生化学反应。
这种反应会导致聚合物分子链断裂和交联变化,使绝缘材料的性能下降。
氧化作用主要是由氧气和热量引起的,因此在高温和高湿环境下,绝缘材料更容易受到氧化作用的影响。
氧化作用还会产生氧化产物,如酸和酮等,这些产物会进一步降低绝缘材料的性能,如硬化、增大电阻等。
电缆绝缘表面产生凹凸不平、鼓包的原因?解决方法?
电缆绝缘表面产生凹凸不平、鼓包的原因?解决方法?聚乙烯(PE)是非极性材料,具有良好的电性能,但其分子结构呈线性,挤包成绝缘层后易开裂。
交联技术是PE改性的主要手段之一,交联后的PE可显著地提高其耐环境应力、使用温度及在高温下的力学性能。
作为PE交联方法之一的硅烷交联,使PE分子间形成C-Si-O-Si-C的交联网络,目前以其简单、经济和优越的性能而在低压电缆生产中被电缆制造商所推崇。
由于不同生产厂家的硅烷交联电缆料采用的挤出温度、挤出速度和交联速度等加工工艺不尽相同,对低压电缆绝缘线芯挤出表面质量的影响也较大。
本文就生产硅烷交联聚乙烯绝缘线芯过程中出现的表面凹凸不平、鼓包问题进行分析,并提出解决办法和控制对策。
1 产生的原因1.1 生胶现象交联绝缘线芯在生产过程中有时会出现生胶现象,也称为绝缘僵块或硬块。
产生这种现象的原因主要是:(1)机颈或机头的温度不够,造成内部局部冷胶产生;(2)由于机身温度或剪切力不够而引起的局部塑化不好;(3)当过滤网的衬垫不到位,最终影响到交联绝缘料的挤出压力,也会产生生胶,使绝缘线芯表面出现凹凸的硬块。
1.2 老胶现象交联绝缘线芯在生产过程中有时会出现老胶现象,也成为预交联,是由于交联料挤出时机头温度过高或交联料长期停留在流道内的死角所引起的,该老胶呈琥珀色,停留时间越长,其颜色越深,温度越高其颜色也越深。
一般产生老胶的原因有:(1)挤出速度过快,螺杆转速越快,螺筒内交联料剪切作用力越强烈,这样使机身局部温度升高,导致老胶现象产生;(2)交联绝缘料在机筒内停留时间过长,有一部分绝缘料产生过早交联,这样线芯在出模时就造成了表面凹凸不平。
(3)过滤网衬垫位移造成分流板处的胶料压力分布不均匀,形成流道死角,这种情况下也会产生老胶,同时也有可能因过滤网失去部分过滤的作用,经过长时间生产后,也会使积累在螺杆头上的老胶在挤出时被带出,在绝缘层内混入老胶杂粒,造成绝缘线芯出现质量问题。
3低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理
低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理安装在露天的低压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘电力电缆在使用l~2年后,其裸露在外面的电缆终端绝缘层出现了开裂或部分绝缘脱落,电缆芯线绝缘层发生变色及脆性开裂。
电力安装部门检查分析后认为:绝缘材料的性能较差是绝缘层开裂的主要原因。
1绝缘开裂现象在电缆敷设现场,发生电缆绝缘层开裂的是YJV或YJV22型0.6/1kV低压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其所采用的绝缘料是交联聚乙烯。
聚乙烯经过蒸汽交联后,其分子结构转变为网状立体结构,使热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯,大幅度提高了材料的耐热性能和机械性能,并保持了优良的电气性能。
但由于上述工种电缆的绝缘材料不属于耐候型交联聚乙烯,其抗Et光老化性能较差。
若此电缆长期曝露在日光下,会加速绝缘层的老化,最终导致绝缘发生开裂或部分绝缘脱落。
2绝缘开裂原因分析电缆运行2年后,绝缘芯线表面呈竹节开裂形状,用手掰时绝缘材料碎裂成小块,同时红色芯线变成半透明。
这是因为在光、热、氧、应力诸多因素的共同作用下,芯线绝缘发生了脆性开裂。
2.1光老化作用由于电缆绝缘直接曝露在强阳光下,在受到热辐射作用的同时也受到光的长时间照射,造成绝缘材料光老化降解。
由于红色是最不耐受阳光的颜色:电缆中的红色芯线变色最严重。
光对加速交联聚乙烯的开裂起了很大的作用。
强阳光会对塑料和橡胶等高分子材料产生老化破坏作用。
对于大多数塑料来说,最易造成破坏的敏感波长(塑料对其吸收最大)在290~400ilm之间,即紫外光的波长范围内。
在较强的紫外光长期照射下,聚乙烯会引入较多的含氧基团,聚合物链大量断裂,分子量降低,分子量的分布加宽。
因此,光氧化降解是光老化的主要反应。
同时,含羰基分解产物和发色团的形成又加重了其颜色的变化,这可从红色芯线颜色变化最快中得到验证。
通常在生产电缆时,其外护套材料需添加光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧剂等。
而绝缘材料一般没有这方面的考虑。
交联聚乙烯电缆一般故障分析
交联聚乙烯电缆一般故障分析摘要:交联聚乙烯电力电缆由于其电气性能和耐热性能都很好,传输容量较大,结构轻便,易于弯曲,附件接头简单,安装敷设方便,不受高度落差的限制,与油浸纸绝缘电缆比较没有漏油和引起火灾的危险,因此在实际施工中受到广泛欢迎,并不断向高压、超高压领域发展,现在基本上已经取代了油浸纸绝缘电缆的地位。
关键字:交联;聚乙烯;电力电缆XLPE general failure analysisHuang QinghuaAbstract: XLPE power cables because of its electrical properties and heat resistance are good, a larger transmission capacity, structure, lightweight, easy to bend, connector accessories simple, easy to install laying, fall from height restrictions, and oil impregnated paper insulated cables less of the risk of oil spills and fire, so the actual construction has been widely welcomed, and continue to the high-pressure, high pressure areas of development, has now largely replaced the oil impregnated paper insulated cables position.Keywords: cross-linking; polyethylene; power cable一、交联聚乙烯电缆的结构特点交联聚乙烯电缆相间主绝缘是交联聚乙烯塑料以及线芯形状是圆形,还有两层半导体胶涂层。
交联聚乙烯电力电缆绝缘老化机理
交联聚乙烯电力电缆绝缘老化机理摘要:本文包含交联聚乙烯电力电缆绝缘老化机理的基本知识。
通过概念解释和要点讲解,了解影响交联聚乙烯电力电缆绝缘性能变化的因素,掌握交联聚乙烯连理电缆绝缘老化机理。
关键词:因素;老化机理及形态电缆绝缘材料的绝缘性能随时间的增加发生不可逆下降的现象称为绝缘老化。
其表现形势主要有击穿强度降低,介质损耗增加,机械性能或其他性能下降等。
一、影响交联聚乙烯电力电缆绝缘性能的因素1.制造工艺和绝缘原材料(1)制造厂家所用绝缘材料或制造过程中侵入水分及其他杂质,都将引起结缘性能降低。
(2)制造工艺落后(如湿法交联)导致交联绝缘层中遗留下水分,起泡或致屏蔽层不能均匀紧贴在主绝缘上,产生微笑的缝隙,都将降低交联电缆的绝缘性能。
2.运行条件(1)运行电压不正常,电压越高,击穿电压越低。
电压作用时间足够长时,则易引起击热穿或电老化,使电缆绝缘击穿电压急剧下降。
(2)超负荷运行,电缆过热,当温度高达至一定值时,绝缘的击穿电压将大幅度下降。
(3)电压性质对电缆绝缘也有影响:冲击击穿电压较工频击穿电压高;直流电压下,介质损耗小,击穿电压较工频击穿电压高;高频下局部放电严重,发热严重,其击穿电压最低。
(4)交联绝缘是固体绝缘,其累计效应也不容忽视。
多次施加同样幅值的电压,每次产生一定程度的绝缘损伤,而不像油浸类绝缘有一定的自愈能力,因此其损伤可逐步积累,最后导致交联绝缘彻底击穿。
(5)任何外力破坏,机械应力损伤,都将使电缆的整体结构受到破坏而导致水分及其他有害杂质侵入,可迅速降低交联绝缘的击穿强度。
二、交联聚乙烯电力电缆绝缘老化机理及形态在电场的长时间作用下逐渐使绝缘介质的物理、化学性能发生不可逆的劣化,最终导致击穿,即称老化。
电老化的类型有电离性老化,电导性老化和电解性老化。
前两种主要在交变电场下产生,后一种主要在直流电场下产生。
有机介质表面绝缘性能破坏的表现,还有表面漏电起痕。
1.电离性老化在绝缘介质夹层或内部如果存在气隙或气泡,在交变电场下气隙或气泡的场强较临近绝缘介质内的场强大得多,而气体的起始电离场强又比固体介质低的多,所以在该气隙或气泡内很容易发生电离。
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低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理低压交联电缆绝缘层开裂原因分析与处理
安装在露天的低压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘电力电缆在使用l~2年后,其裸露在外面的电缆终端绝缘层出现了开裂或部分绝缘脱落,电缆芯线绝缘层发生变色及脆性开裂。
电力安装部门检查分析后认为:绝缘材料的性能较差是绝缘层开裂的主要原因。
1 绝缘开裂现象
在电缆敷设现场,发生电缆绝缘层开裂的是YJV或YJV22型0.6/1kV低压交联聚乙烯绝缘电力电缆,其所采用的绝缘料是交联聚乙烯。
聚乙烯经过蒸汽交联后,其分子结构转变为网状立体结构,使热塑性的聚乙烯变为热固性的交联聚乙烯,大幅度提高了材料的耐热性能和机械性能,并保持了优良的电气性能。
但由于上述工种电缆的绝缘材料不属于耐候型交联聚乙烯,其抗Et光老化性能较差。
若此电缆长期曝露在日光下,会加速绝缘层的老化,最终导致绝缘发生开裂或部分绝缘脱落。
2 绝缘开裂原因分析
电缆运行2年后,绝缘芯线表面呈竹节开裂形状,用手掰时绝缘材料碎裂成小块,同时红色芯线变成半透明。
这是因为在光、热、氧、应力诸多因素的共同作用下,芯线绝缘发生了脆性开裂。
2.1 光老化作用
由于电缆绝缘直接曝露在强阳光下,在受到热辐射作用的同时也受到光的长时间照射,造成绝缘材料光老化降解。
由于红色是最不耐受阳光的颜色:电缆中的红色芯线变色最严重。
光对加速交联聚乙烯的开裂起了很大的作用。
强阳光会对塑料和橡胶等高分子材料产生老化破坏作用。
对于大多数塑料来说,最易造成破坏的敏感波长(塑料对其吸收最大)在290~
400ilm 之间,即紫外光的波长范围内。
在较强的紫外光长期照射下,聚乙烯会引入较多的含氧基团,聚合物链大量断裂,分子量降低,分子量的分布加宽。
因此,光氧化降解是光老化的主要反应。
同时,含羰基分解产物和发色团的形成又加重了其颜色的变化,这可从红色芯线颜色变化最快中得到验证。
通常在生产电缆时,其外护套材料需添加光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧剂等。
而绝缘材料一般没有这方面的考虑。
如果电缆安装在户外时,电缆终端接头处绝缘层未经保护处理,裸露在外的芯线受到日光长时间的照射,引起分子链的断裂降解造成老化,大大缩短了其使用寿命,给电缆的长期安全运行留下了隐患。
因此,光老化作用是绝缘层产生开裂的主要原因。
2.2 热老化作用
电缆绝缘如果长期曝露在空气中,除了受阳光照射外,还受到太阳的热辐射。
长时间后会引起绝缘材料温度上升,加速交联聚乙烯的断裂老化进程。
在与氧气隔绝的条件下受热,
包括聚乙烯或交联聚乙烯在内的聚烯烃类材料特性是稳定的。
而在氧气环境下,即使温度较低,聚稀烃类材料也能发生氧化反应。
和光氧化反应一样,交联聚乙烯的氧化反应的历程非常复杂,包括聚合物的氧化、断裂降解等过程。
其终极产物包括羰基化合物、过氧化物、烷氧基化合物等。
对于绝缘材料,光、氧、热三者的作用是相辅相成的,是一种协同作用的方式。
在没有氧的条件下,光化学反应非常缓慢;同样,热也起协同作用,热使得发色团的官能基增加,同时也促进了光化学反应中的氧在材料中的扩散。
因此,在光、氧、热三者的共同作用下,高分子材料的断裂老化会大大加速。
2.3 热应力作用
由于交联电缆是由热膨胀系数相差近几十倍的绝缘和导体组合而成的,在制造过程中不可避免地会产生内应力,而内应力的作用也加速了绝缘的开裂进程。
在电缆的制造过程中,如果生产速度较快,绝缘表面较快冷却,高温下的分子链就没有足够时间松弛,急剧冷却后绝缘收缩不均匀会产生较大的内应力。
此外,在电缆使用时,阳光直接照射的部位受到较大的热辐射作用,会导致交联聚乙烯绝缘产生内应力。
内应力具有随机性,很难准确计算其大小及方向。
而聚乙烯是对应力非常敏感的材料,在应力的作用下,它容易产生应力开裂现象。
交联聚乙烯是将线型结构的聚乙烯经蒸汽交联处理后生成网状立体型结构;交联后分子间键合力增大,不利于分子链的滑脱,相应的应力作用不易造成内部缺陷,其耐应力开裂性能有较大的提高。
但热应力的作用始终存在,只不过这一变化慢了一些。
交联电缆内存在的热应力,尚无法进行定量检测,只能在生产工艺上有意识地采用防范措施来减少。
在交联电缆生产时,将刚从机头模具口挤出来一一的电缆分段冷却,让高温下的分子链有足够的时间松弛并逐渐冷却,以避免绝缘层急剧冷却后使得绝缘收缩不均匀而产生较大的内应力。
特别是在生产绝缘较厚的高压电缆时,必须加强对生产工艺的控制。
对于绝缘较薄的低电压电缆,在工艺上也会采取一些措施,使绝缘电缆内产生的残余应力尽可能小。
耐候型交联聚乙烯料含有抗日光老化剂,长期暴露在日光下不会老化开裂,可用于制造绝缘架空线。
YJV或YJV22型号的电缆绝缘不属于耐候性,因此,如果要安装在户外露天的地方,只能采取加强保护绝缘层的办法来预防绝缘老化开裂。
3 绝缘开裂的解决办法
GB/T 50168-2006 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范第6.2.3条和GB /T50217-2007《电力工程电缆设计规范))第5.1.12条规定,对裸露的绝缘层外绕包保护层(如热缩绝缘套管或冷缩绝缘套管或绝缘胶带等),要采取有效的补救措施,防止绝缘层过早老化开裂。
通过长期的生产应用发现,有部分电力公司的防护措施做得很到位,通过在曝露在阳光下的电缆绝缘层外包覆一层带相色的热缩管,对下套手指套管加强保护;
为防止此类电缆户外终端绝缘层的过早老化开裂,须采取保护措施,加强对终端暴露在外的绝缘层的保护,以确保电缆能长期安全运行。