I. Đặc điểm của vật liệu cách nhiệt

1. Loại vật liệu
   Sự khác biệt lớn về điện trở suất giữa các vật liệu cách nhiệt khác nhau:

   • XLPE (XLPE): điện trở cách điện cao (thường ≥10¹⁴Ω cm), chống lão hóa mạnh, thích hợp cho các tình huống nhiệt độ cao, điện áp cao;

   • Polyvinyl clorua (PVC): điện trở cách điện trung bình (khoảng 10μ²-10μ³Ω・cm), nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm;

   • Cao su (như NBR): điện trở cách điện thấp hơn (khoảng 10¹-10¹ ² Ω・cm), nhưng tính linh hoạt tốt, thích hợp cho các dịp di chuyển.

2. Độ tinh khiết vật liệu và quy trình

   • Nếu hỗn hợp các tạp chất trong vật liệu (chẳng hạn như hạt kim loại, độ ẩm, bong bóng), nó sẽ làm giảm điện trở cách điện (tạp chất có thể trở thành kênh dẫn điện);

   • Các khiếm khuyết trong quy trình sản xuất (chẳng hạn như độ dày không đồng đều của lớp cách nhiệt, không đủ liên kết chéo) có thể dẫn đến cách nhiệt cục bộ yếu và giảm điện trở.

3. Mức độ lão hóa
   Vật liệu cách nhiệt sau khi sử dụng lâu dài sẽ bị lão hóa do oxy hóa, phân hủy nhiệt, ăn mòn hóa học và như vậy, phá hủy cấu trúc phân tử, điện trở cách nhiệt giảm đáng kể với mức độ lão hóa tăng:

   • Ví dụ: PVC ở nhiệt độ cao sẽ phân hủy HCl, dẫn đến lớp cách điện giòn, điện trở giảm mạnh; XLPE tiếp xúc với tia cực tím trong thời gian dài sẽ bị suy thoái và hiệu suất cách nhiệt giảm.

II. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường

1. Độ ẩm môi trường

   • Độ ẩm là một trong những yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến điện trở cách điện zui. Trong môi trường ẩm ướt, bề mặt của lớp cách nhiệt sẽ hấp thụ độ ẩm, tạo thành màng nước (bản thân nước có độ dẫn yếu, nhưng độ dẫn điện được tăng cường sau khi hòa tan các tạp chất trong không khí), dẫn đến giảm đáng kể điện trở cách nhiệt bề mặt;

   • Nếu lớp cách điện có lỗ nhỏ hoặc vết nứt, độ ẩm sẽ thấm vào bên trong, làm giảm điện trở cách điện thể tích (ví dụ: độ ẩm từ 30% đến 90%, điện trở cách điện của cáp PVC có thể giảm 1-2 bậc độ lớn).

2. nhiệt độ môi trường

   • Điện trở suất của vật liệu cách nhiệt giảm khi nhiệt độ tăng (hầu hết các vật liệu hữu cơ có hệ số nhiệt độ âm). Ví dụ: nhiệt độ từ 20 ° C đến 60 ° C, điện trở cách điện của XLPE có thể giảm hơn 50%;

   • Nhiệt độ cao cũng làm tăng tốc độ lão hóa của vật liệu (chẳng hạn như tốc độ phản ứng oxy hóa tăng theo cấp số nhân khi nhiệt độ tăng) và môi trường nhiệt độ cao lâu dài có thể dẫn đến sự suy giảm không thể đảo ngược về điện trở cách nhiệt.

3. Ô nhiễm và phương tiện ăn mòn

   • Bụi, dầu bẩn, phun muối và các chất gây ô nhiễm khác trong môi trường sẽ bám vào bề mặt cáp, sau khi hấp thụ độ ẩm sẽ tạo thành một lớp dẫn điện, làm giảm điện trở cách điện bề mặt;

   • Khí ăn mòn (như sulfur dioxide, amoniac) hoặc chất lỏng (như dung dịch axit và kiềm) có thể ăn mòn lớp cách nhiệt, phá hủy cấu trúc vật liệu và dẫn đến giảm điện trở cách nhiệt (ví dụ: điện trở cách điện của cáp trong các xưởng hóa chất thường thấp hơn so với môi trường thông thường).

III. Ảnh hưởng của tình trạng hoạt động của cáp

1. Điện áp hoạt động so với quá áp

   • Khi hoạt động lâu dài ở điện áp định mức, lớp cách điện sẽ xảy ra "lão hóa điện hóa" (dưới tác động của điện trường, các ion vi lượng trong vật liệu di chuyển, tạo thành một kênh dẫn cục bộ), dẫn đến giảm dần điện trở cách điện;

   • Quá điện áp trong thời gian ngắn (chẳng hạn như quá điện áp hoạt động, điện áp cảm ứng sét) có thể gây ra sự cố cục bộ hoặc thiệt hại cho lớp cách điện (không bị phá vỡ hoàn toàn nhưng tạo thành một kênh dẫn điện nhỏ), làm giảm điện trở cách điện.

2. Tải hiện tại và tăng nhiệt độ

   • Khi dòng tải cáp quá lớn, nhiệt độ dây dẫn có thể làm tăng nhiệt độ của lớp cách điện (chẳng hạn như nhiệt độ có thể vượt quá giới hạn trên cho phép của vật liệu khi quá tải), dẫn đến giảm tạm thời điện trở cách điện;

   • Quá tải thường xuyên sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa cách nhiệt, làm cho điện trở giảm liên tục (ví dụ: cáp điều khiển động cơ bị quá tải trong thời gian dài, điện trở cách điện có thể giảm từ 1000MΩ ban đầu xuống dưới 100MΩ).

3. Cách đặt

   • Khi chôn cất, nếu đất ẩm hoặc sự hiện diện của các chất ăn mòn, lớp cách nhiệt dễ bị xói mòn;

   • Khi đặt ống, nếu nước đọng trong ống hoặc thông gió kém, nó sẽ dẫn đến độ ẩm của cáp, tăng nhiệt độ và giảm điện trở cách điện;

   • Khi đặt trên không, nó bị ảnh hưởng bởi tia cực tím, mưa và tuyết, lớp cách nhiệt dễ bị lão hóa và nứt, điện trở giảm.

IV. Thiệt hại và bảo trì bên ngoài

1. Thiệt hại cơ học
   Trong quá trình xây dựng hoặc vận hành, nếu cáp bị ép đùn, đâm thủng, uốn cong quá mức, có thể dẫn đến vỡ lớp cách điện (ngay cả khi bề ngoài không được phát hiện, các vết nứt có thể đã xảy ra bên trong), làm giảm điện trở cách điện (có thể hình thành một đường dẫn cục bộ tại chỗ vỡ).
2. Chất lượng xử lý chung
   Việc xử lý cách nhiệt không đúng cách của các đầu nối cáp (ví dụ: đầu cuối, đầu nối giữa) (ví dụ: niêm phong kém, không đầy đủ keo cách nhiệt), có thể dẫn đến sự xâm nhập của độ ẩm hoặc tạp chất, làm cho điện trở cách điện ở khớp thấp hơn nhiều so với thân cáp (ví dụ: điện trở cách điện cáp bình thường là 500MΩ, có thể giảm xuống 10MΩ khi xử lý kém của khớp).
3. Bảo trì không đúng cách

   • Sử dụng chất lỏng dẫn điện (chẳng hạn như lau bằng nước) khi làm sạch cáp sẽ tạm thời làm giảm điện trở cách điện bề mặt;

   • Bảo trì không được phát hiện trong một thời gian dài, lão hóa cách nhiệt hoặc thiệt hại không thể được phát hiện kịp thời, dẫn đến giảm điện trở liên tục mà không bị phát hiện.

Bài viết này được tạo bởi AI