电缆导体线芯受潮或进水的原因及处理方式

本文整理了电缆导体线芯在生产、电缆导体运输、线芯存储、受潮水的式施工、或进运行等6个环节进水的原因原因和进水后的常用处理方式。

文献1强调交联聚乙烯等塑料绝缘电缆中进入了水分，及处危害很大。理方无论是电缆导体进入了塑料绝缘层表面或导体表面的水分，都会使塑料绝缘在比产生电树枝低得多的线芯电场强度下，引发树枝状物-----水树枝。受潮水的式水树枝逐渐地向绝缘内部伸展，或进导致塑料绝缘加速老化，原因直至击穿。及处当导体表面含有水分时，理方由于运行电缆线芯温度较高，电缆导体由此引发的水树枝将会对塑料绝缘产生加速老化的作用。

因此，除了预防电缆进水外，导体间隙中进水后，必须设法除去。

而电缆导体内部的水分，是从何而来呢？

一、电缆本体进水的原因

电缆自生产、运输、存储、施工、运行等各阶段均有可能进潮气或水，下面做一下整理：

1.生产环节

电缆线芯受潮、生产环境未达标潮气过大（尤其是南方雨季时节）、电缆端部防水密封措施不到位、外护套生产过程中有破损。

2.运输环节

电缆在运输过程中由于装卸吊盘不当，电缆受到机械碰撞，致使封头帽脱落或护套刮破。特别在梅雨季节，潮气和水分更容易进入电缆内。

3.存储环节

成盘电缆两端均要求使用热缩塑料密封套封住，用去一段之后，剩余电缆断面只进行简单密封处理或不密封，长时间放置水汽就会渗入电缆。

4.施工环节

（1）电缆敷设不规范，电缆端部或牵引头密封不严，造成进水，例如：电缆端部牵引头密封锥管与铝护套连接处没有采用安全、可靠的压接铅封或焊接工艺导致电缆进水。

《2.25怎样制作电缆牵引端？》，介绍两种防水型电缆牵引端希望对电缆敷设人员有所助益：

中压电力电缆加强防水型牵引头：

一种新型防水电缆牵引头及其方法

（2）在牵引时未使用合理的施工机具，使用牵引力过大或敷设时未采取保护措施致使外护套破裂，导致电缆进水。

（3）电缆敷设前未清理通道，存在石块等尖锐物体，损伤电缆外护套。

（4）制作附件过程中，环境湿度较大，防潮措施不到位，导致绝缘受潮主绝缘剥切后未及时进行附件安装，未做防潮处理，致使绝缘受潮。

（5）电缆金属护层的接地引出线由于使用铜编织带，存在大量空隙，铜编织带和护层连接处未做防水措施，提供了外护层的进水通道。电缆终端尾管与金属护层密封不严。

（6）电缆接头由于铜壳、防水壳、热缩管等部件的端口处理不符合要求，加装防水带时施工工艺及带材质量控制不严(如包扎厚度、宽度不够,防水胶韧性差、与铜壳表面粘贴不够紧密)，使水分沿着防水胶与铜壳间的空隙进入到铜壳内部。

（7）电缆终端进水一般有两种情况：①终端未加装防雨罩；②封铅工艺不当或密封圈安装不到位。

5.运行环节

（1）当电缆运行时发生本体故障，电缆通道中的积水或潮气便会沿着故障位置进入电缆内部。

（2）当电缆发生外力损伤，护套或绝缘局部破损，造成电缆外部进水。

（4）电缆护层与土壤之间发生电化学反应，腐蚀受损，导致水分进入电缆主绝缘。

（5）接地箱损坏或有空隙进水，护层接地线受潮进水，使护层绝缘下降。

图1电缆导体进水

上述内容即是原因，也是预防的措施。那么没有预防住，电缆导体线芯进水后如何处理呢？

二、电缆本体进水后的处理方式

经查阅相关文献，电缆除潮主要有两种方式，若进水段不长，主要是敷设阶段进水，一般采用锯除进潮段的处理方式；若进水段较长，一般发生在生产、存储、运行阶段，从经济角度着想，不锯除或更换电缆，而是采用充高压氮气或相对湿度小于50%的干燥空气进行去潮处理。下面罗列相关文献处理步骤：

文献1介绍了现场采用氮气或相对湿度小于50%的干燥空气作为干燥介质进行交联电缆去潮处理的方法。

步骤如下：

根据现场实际情况，判断水分的分布情况；

在水分最多的地方锯断电缆，并将电缆尽量放低，使水能够自然流淌。

待水自然流失后，采用真空去潮工艺。（1）在一端用压缩的干燥流动介质强制灌入导体，通过干燥介质吸收电缆导体中的水分和潮气；（2）为了加强介质的流动性能，可在另一端采用抽真空的工艺。真空度保持在2300Pa，持续时间应大于8h。（3）检验去潮效果，可用变色硅胶遇潮变色的方法；（4）合格标准：变色硅胶应在5分钟内不变色。

文献2介绍了高压单芯电缆进水后采用氮气除湿处理的方法：

对受潮或进水较严重的电缆端口，及时采取保护措施以减少导体氧化，而另一端口采取对电缆线芯充入氮气的方式进行处理。整个过程要在2～3MPa的气压环境下进行4小时左右。等待操作结束，气压环境0.1～0.05MPa时，持续120min后恢复气压到0.2～0.3MPa，通过这样反复处理待每根电力电缆充过5瓶氮气左右则可以开始对导体的检查。将导体的一段用硅胶堵住，放置于0.05～0.1MPa的气压环境下持续半分钟左右，同时通过观察硅胶颜色来判别是否可以停止对线芯处理(无颜色则可以停止)。如果硅胶变色就继续重复以上步骤。

电缆除湿示意图

1表示抽真空装置，2表示开关控制，3表示真空条件监控装置，4表示连接装置，5表示密封装置，6表示冲氮气装置，7表示气体存储和分析装置。

变色硅胶作为判定去潮效果依据，变色硅胶的特性如下，放置在储气装置7中。

文献3介绍了高压电缆除潮的一般方法。

当电缆护套或新电缆线芯出现进水问题，在可能的情况下，应更换电缆；如果现场不允许更换电缆，应及时排水，排水的检验目前没有相应标准，但可借鉴GIS组合电器微水测量基准，即含水量不超过100mg/L为准，但在实际工作中，含水量小于100mg/L是很难达到的，多次现场经验认为不超过1000mg/L对电缆已经相当可以。

一般电缆除潮的方法：

（1）首先检查电缆进潮是哪个部分，是护套还是线芯，确认后锯断电缆明显进水部分。

（2）用带气嘴的热缩封帽将电缆端头密封起来，连接到减压阀上。

（3）打开干燥氮气，向电缆线芯或护套里面注入氮气，压力不要超过0.3MPa，保持压力，当注入一定时间后，一般24h为一个周期，停止注入，同时暂时封闭两端，保证干燥氮气在电缆线芯或护套中停留6h以上。

再次打开临时密封，打开气体阀门向电缆继续注入气体，同时用微水仪测量从电缆线芯或护套中排出来的气体含量。

（4）重复上述步骤，直到排出气体的含水量在100~1000mg/L为止。

文献文献9均使用氮气对进水电缆进行除湿，其中的示例图如下：

10千伏电缆使用量大，受施工影响，导体进入潮气或水分的事件较多；那么10千伏电缆除潮具体如何操作呢？

三、10千伏配电电缆导体进水处理步骤

1.材料准备

（1）氮气（灌装）

包装规格：4L、8L、40L

纯度(%)：99.999%

高纯氮气充装量：0.4M0.8M5M3左右

充装压力：9.5mpa、9.5mpa、13.5mpa左右

数量及规格，根据现场电缆的长度，是否三相同时充气等需求购置，价格在百元左右。

（2）氮气减压器

买灌装氮气时，卖家同步配置

（3）密封器

采用氮气进行电缆线芯干燥时，由于电缆线芯为紧压型结构，线芯间隙很小，氮气需要一定压力方能进入导体，必须借助于密封器，以便连接电缆线芯与充气管。

密封需要特制，并与电缆截面相对应。

若选择大号的，可用生胶带缠绕电缆端部后套入，与塑料管安装在水龙头上相似。

一端连接在电缆上，一端连接充气管。

（4）通气管若干

一般与灌装氮气同步购置

（5）细铁丝若干，绑扎用

（6）纸巾或硅胶或微水仪

高要求时用微水仪测量出气端氮气的浓度，判定除湿效果，如文献3方法；

较高要求用变色硅胶，放在储气装置中，看是否变色判定，如文献2方法。

一般要求时，用纸巾堵住出气口，看纸巾是否变潮判定

微水仪（又称露点仪）简介

原理与结构：内芯为一高纯铝棒，表面氧化成氧化铝薄膜，其外涂一层多空的金膜，该金膜与内芯之间形成电容，由于氧化铝薄膜的吸水特性，当水蒸汽分子被吸入其中时，导致电容值发生变化，检测并放大该电容信号即可得到露点温度。

硅胶简介

变色硅胶的主要成分是氯化钴，有很强的毒性，对空气中的水蒸气有极强的吸附作用，同时又能通过所含氯化钴结晶水数量变化而显示不同的颜色，即由吸湿前的蓝色随吸湿量的增加逐渐转变成浅红色。

颜色:蓝色

外观:珠状颗粒

耐温:750（℃）

粘度:无

水份:5（%）

主要用途:电子防潮，显色指示

孔径:细孔硅胶

规格：大概分为4种规格，分别是：3mm；4mm；5mm；8mm。

2.电缆处理

（1）电缆段两端都需要断开，中间不能有接头；

（2）一端剥切露出半导，约30公分；

（3）另一端直接切断裸露；

若需要接真空泵抽真空，也需要剥切露出半导30公分。

（4）电缆进水较多的一端处于低位，充气端处于高位，方便水流出。

3.连接充气管

也可用热缩管，如下图，但热缩管容易因承压不够而爆裂。

4.除湿步骤

（1）用压缩的氮气强制灌入线芯，通过氮气吸收电缆导体中的水分和潮气；

氮气减压器调节注意事项

氮气气瓶上安装的“减压器”,有两块压力表.因为气瓶内压力很高,必须经减压才能使用.减压器上的两块压力表,靠近气瓶的是一端是指示气瓶内的压力,靠近出气一端的是指示出气的压力.顺时针转动手柄,是提高出口压力,反之是停止出气.

开氮气阀门时一定要慢点，边开阀门边观察表压，防止爆表！

（2）氮气的压力不宜过高，减压器出气端的压力表指示盘在0.0.3Mpa，持续充气8个小时。

充气时间与电缆的进水量、电缆长度、线芯紧压状态相关。

（3）观察电缆出气端，不滴水后，再充气4个小时后，利用微水仪测量氮气中水分含量，或利用硅胶是否变色判定是否合格。

对于10千伏电缆，部分现场利用电缆出气端包扎纸巾的方式，纸巾不变潮，即认为除湿合格。

参考文献：

[1]史传卿.电力电缆安装运行技术问答.北京:中国电力出版社,2002.

[2]国家电网公司运维检修部编.输电电缆六防工作手册：防水.北京:中国电力出版社,2017

[3]王伟等.交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆概论.西安:西北工业大学出版社，2018

[4]顾青.高压交联聚乙烯电缆进水问题处理方法的探究[J].电线电缆,2011(06):42.

[5]郑贞豪.10kV交联电缆终端进水原因分析和防治措施[J].技术与市场,2019,26(09):81.

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