电缆故障原因分析-绝缘老化

电缆运行时间越长，绝缘老化的几率就越大、程度就越深，因此电缆运行后期是故障的高发期。电缆绝缘材料在一定环境因素作用下，其性能会发生裂变，这种裂变是永久性的。受到内外因素的综合影响，交联聚乙烯电缆绝缘材料在存储、运输和使用过程中，其性质逐步发生变化，绝缘性能降低甚至被击穿，这就是老化的过程。电树枝老化、水树老化、热老化和局部放电等是导致电缆及附件绝缘性能降低的主要因素。电缆在通电运行的情况下，通常会在下面的几个部位会发生放电：电缆的裂缝、老化区段、局部起皮部位。对于绝缘层，如果在里面有气泡或者空隙，或者间隔层间存在裂痕，如果电缆出现局部放电的话，绝缘层会损伤很大，这样导致绝缘性能减低很多，老化较为严重；绝缘材料中有异物的话，在局部放电的时候，这些异物处放电加强，发生损伤较为严重，呈现树枝状，这就是所谓的电树枝。

交联聚乙烯电力电缆含一定量水分，短时间的浸水，对电缆的使用性能影响不大，但是对于浸水时间比较长的电缆，材料会吸收比较多的水分，这将导致电缆的体积膨胀。在电场的作用下，交联聚乙烯绝缘层形成类似树枝状的缝隙，这就是水树老化，这种现象的发生也会降低电缆的绝缘能力，环境中的温度、湿度以及是否含有某些离子，这些因素会给这种现象产生很大的影响；电缆在运行的过程中会产生一定的热量，如果环境的温度较高的话，就会使得电缆的外皮材料温度过高，有机物会发生一定的化学反应，这种反应的发生会使得电缆不再可以承受足够的电压，绝缘材料长时间在高温作用下由于过热氧化发生质变称之为热老化，热老化也会减弱材料的绝缘性能，这时电缆更容易导电，材料很容易被电离击穿。在电和热量的交互作用下，较长时间之后，电缆的绝缘层老化现象严重。对于己经运行了三十多年的电缆，这种电缆的老化属于正常现象。对于那些使用很短时间就发生比较严重的老化现象的电缆，就属于这种外界导致的绝缘老化。有下面几种原因可以导致绝缘老化的发生：

（1）设计电缆线路的时候，线路的设计以及电缆的类型选择不合适，导致电缆的运行条件异常。
（2）电缆的线路与热水管道距离太近，这样电缆的外皮长时间与热量源接近，受热影响较大，老化严重。
（3）电缆运行环境存在强腐蚀性的化学物质，如工业污水等。
（4）电缆附件的安装制作工艺不精，导致绝缘层或者半导体层中存在气泡、杂质等，接头压接不牢，压接面未打磨，存在毛刺等。
（5）运行温度过高。电缆温度如果在电缆的允许温度范围内，则其影响不大，但在非正常的过热状态下，配电电缆绝缘老化的速度非常快。因为电网负荷时时刻刻都在变化，运行方式也会不断调整变化，而配电电缆在过负荷等非正常运行方式下，线芯温度的急剧上升会加速绝缘老化而引发热击穿。研究发现，如果交联聚乙烯电缆的工作温度超过电缆温度允许值的8%时，其寿命将减为原来的50%；如果工作温度超过允许值的15%，电缆寿命将只剩下25%。
（6）正常运行的电缆由于输电要求的变动或者电缆所处的环境变化较大导致电缆的外护层体积变化较大，如果有部分电缆的变形受到约束，就会产生变化的差异，这样空气中的水分会进入电缆中，这样就会产生水树现象，不久电缆的内部故障很容易发生。