电线电缆绝缘与护套老化性能影响因素分析

电线电缆绝缘与护套老化性能影响因素分析

刘瑞

浙江万马股份有限公司    311305

摘要：绝缘和护套是电线电缆的重要组成部分，其性能优劣直接影响着电缆的整体质量，在实际生产中，对老化性能的要求越来越高。本文通过分析影响绝缘与护套老化性能的因素，提出改善老化性能的方法，以提升电缆的整体质量。

关键词：电线电缆；绝缘；护套；老化性能；影响因素

引言

随着我国经济建设的飞速发展，电线电缆应用范围越来越广，且电线电缆在国民经济中占有重要地位，而绝缘与护套材料作为电线电缆的重要组成部分，其性能的优劣直接影响着电缆的整体质量，因此对绝缘材料和护套材料性能的影响因素进行研究具有重要意义。

一、电线电缆绝缘材料老化

电线电缆绝缘除了要保证电气性能的几个参数外，还应该注意老化性能，近几年因电线老化引起的火灾比比皆是，因此分析老化原因是解决绝缘老化的关键：

（一）绝缘的热老化

电缆在运行的过程中，电子在电缆导体中定向移动做功，产生热量，导体温度会持续升高，从而使绝缘性能降低，此过程中发生的是氧化还原反应，材料供应商通常会增添抗氧剂来保证老化性能。

（二）绝缘的机械老化

机械老化通常有生产、施工以及外部环境所引起绝缘损伤，随着时间变化，缺陷随之变大，最终导致运行过程的电击穿。如生产过程中的拉拔，磨损，划伤等，主要关注的工序为绝缘挤塑和成缆，我们通常会在绝缘、小复绕和成缆工序放置火花机进行检测，必要时进行修补来保证绝缘的机械老化，一般来说，电压等级越高的电缆，在生产过程，绝缘损伤不允许出现，一旦出现，需要报废或者降级处理。

（三）绝缘其他因素的老化

绝缘还受环境的因素，比如光照，潮湿等原因。像越南等地，会对架空线的炭黑含量进行要求，以此来防止紫外线光照的老化。

二、电线电缆护套材料的老化

电线电缆护套材料在日常使用过程中经常会出现开裂现象，其将会直接带来巨大的安全风险隐患，以下重点对电线电缆护套材料老化所呈现的开裂现象进行分析：

（一）电线电缆护套材料的开裂现象

在进行电线电缆护套材料老化过程中，通常会出现老化开裂现象，具体表现为：电缆的外护套出现开裂现象，其次护套表面出现裂纹。主要是由于电线电缆的护层材料都是由聚合物构成的，分子之间通过化学键连接。如果化学键受外部因素影响，发生化学反应，进而老化，以氧化反应为主，则高分子链会大量断裂，从而导致护套材料出现裂纹。

（二）电线电缆护套材料的开裂类型

电线电缆护套材料的开裂类型主要分为三种。

一是机械性损伤开裂。机械性损伤开裂主要是指在电线电缆护套材料的生产过程中，由于材料本身存在一定的缺陷，而在生产过程当中无法被发现，在使用过程当中由于外力的作用，导致电线电缆护套材料受到损坏，从而出现了开裂现象。

二是电线电缆护套材料的化学开裂。化学开裂主要是指在电线电缆护套材料的生产过程中，由于所用的原材料、配方不合理，导致化学物质进入到了高分子材料内部，对高分子材料造成了腐蚀性破坏，从而使得高分子材料的化学键遭到破坏，在整体结构上呈现开裂现象，随着时间的推移，由微观变成宏观开裂现象。

三是老化开裂。老化开裂主要是指在电线电缆护套材料的生产过程中，由于长时间在高温、高压环境当中进行作业，使得电线电缆护套材料的结构发生了变化，影响了材料的使用寿命，从而导致老化开裂，使得电线电缆护套材料的结构发生了改变。

三、拉力试验时的影响因素和改进措施

拉力试验时的影响因素主要体现在以下方面：

（1）在电缆生产制作过程中，应严格控制树脂的熔点、粘度、软化温度、软化时间和干燥温度，保证试样在生产过程中的各项指标符合标准要求。同时，在试件制作完成后，应尽快进行测试，以确保测试结果的准确性。

（2）试件制备过程中，应保证试件在自然状态下完全冷却，避免试件在使用前受到温度的影响，使拉伸性能出现较大的偏差。

（3）在进行拉力试验时，试验设备要合理选择，试件拉制时在试件中心位置，不能在样品材料边缘位置，以免出现拉伸断裂的情况。另外，在进行拉伸试验时，应使用与试件配套的夹具，并按照相关标准的要求进行操作。而在使用夹具和试样时，也应使试件受力均匀，避免因为施加外力过大或过小而导致拉伸性能发生较大变化。如果夹具不能发挥作用，则应停止试验。

（4）试件的拉伸断裂力应保持一致，否则会使试验结果出现较大偏差。另外，在进行拉伸试验时，应对试件的拉伸断裂力进行检查，如果发现其出现较大的偏差，则应采取措施调整夹具，使试件能够在规定的范围内拉伸，避免由于夹具与试件之间的摩擦而导致拉伸性能发生较大的变化。

（5）试件的拉伸断裂面不能有破损和裂纹，否则会影响试验结果的准确性。另外，在进行拉伸试验时，应按照标准规定的方法进行操作，并使试验机的速度保持一致，避免因为试验机速度的差异而导致拉伸性能发生较大的偏差。

基于以上影响因素，需要采取以下改进措施：

（1）拉力试验机的夹具应进行调整，使其在规定的试验范围内，使试样受力均匀，并使试样能够保持在规定的位置上。

（2）试验机的夹具要进行调整，使试样受力均匀。夹具要调整好，保证试验机的夹具在规定的试验范围内，使试样受力均匀，并能保持在规定的位置上。在选择拉力试验机的夹具时，可以通过对比试验进行选择，然后对夹具进行调整，使其与拉力试验机的要求相符合。

（3）拉力试验机应按规定的方法进行试验，并调整好试验机的速度。

（4）夹具和试样之间要有适当的压力，以便于夹紧试样。如果夹具和试样之间的压力过小，则夹持点会因压力过小，夹具和试样没有同步移动，出现数据偏差大的情况；如果夹具和试样之间的压力过大，则会导致夹具与试样摩擦而产生干扰。因此，在进行拉伸试验时，应确保夹具的压力刚好可以夹住试样，同步移动的时候最好。

（5）夹具应使用非磁性材料制成，以防试验时因夹具与试件摩擦产生磁滞效应而产生干扰。

（6）在使用过程中，对不同厚度的试件进行多次试验，以确定试件厚度对拉伸强度影响程度。

结束语

总而言之，老化的本质是由物理、化学单一或相互作用引起的，主要包括机械作用、热作用、氧作用和化学作用等。其中，机械作用是导致老化的主要因素，其次是热和氧的化学作用。在实际生产中，应根据老化机理，研究影响老化性能的各种因素，采取有效措施，抑制或减缓老化过程，延长护套的使用寿命，提升电缆的整体质量，为电力系统的安全运行提供有力保障。

参考文献

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