總 述
阻水材料大致可分為兩類,主動阻水和被動阻水。主動阻水是利用主動阻水材料的吸水膨脹性,在護(hù)層或接頭破損時,阻水材料遇水膨脹,限制水分在通道內(nèi)的滲透,該類材料有吸水膨脹油膏、阻水帶、阻水粉、阻水紗、阻水繩等;被動阻水是利用被動阻水材料的疏水性,在護(hù)層破損處將水分阻隔在外,該類材料有石油填充膏、熱熔膠、熱膨脹油膏等。
一、被動阻水材料
向電纜中填充被動阻水材料石油膏,是早期的電力電纜阻水的主要措施。這種方法能有效的把水分阻止在電纜外面,但是填充石油膏有以下缺點(diǎn):
1.大大增加了電纜的重量;
2.造成電纜纜芯導(dǎo)電性能下降;
3.石油膏對電纜接頭污染嚴(yán)重且清洗困難;
4.完全填充工藝不易控制,填充不全會導(dǎo)致阻水效果不良。
二、主動阻水材料
目前電纜中采用的主動阻水材料主要是阻水帶、阻水粉、阻水繩以及阻水紗。相對于石油膏,主動阻水材料等的基本特點(diǎn)是強(qiáng)吸水性和高膨脹率,它能夠強(qiáng)力吸水、迅速膨脹,形成凝膠狀物質(zhì)阻斷滲水通道,從而保障電纜絕緣安全。另外,主動阻水材料重量輕、清潔,便于敷設(shè)和接頭,但主動材料也存在一些缺點(diǎn):
1.阻水粉附粉困難;
2.阻水帶或阻水紗會造成外徑變大,散熱困難,加快電纜熱老化和限制電纜傳輸容量;
3.主動阻水材料一般比較貴。
阻水分析:目前國內(nèi)主要是通過增防水層達(dá)到阻止水分透過護(hù)層滲入到絕緣層的目的。但要實(shí)現(xiàn)電纜的全面阻水,不但要考慮電纜的徑向的水分滲透,還要考慮有效阻止水分侵入電纜后沿電纜的縱向擴(kuò)散。
△徑向阻水結(jié)構(gòu)
聚乙烯(內(nèi)護(hù)套)防水隔離套:擠包聚乙烯阻水層在配合一層吸潮墊層(如阻水包帶)可以滿足敷設(shè)在一般潮濕環(huán)境中的電纜的縱向阻水防潮要求。聚乙烯材料阻水層在工藝上容易實(shí)現(xiàn),無需增添設(shè)備。
鋁塑復(fù)合帶聚乙烯粘結(jié)防水隔離套:如果把電纜敷設(shè)在水中或特別潮濕的環(huán)境中,聚乙烯防水隔離套的徑向阻水能力就顯得不足了。對于徑向阻水性能要求較高的電纜,現(xiàn)在采用較多的是在電纜纜芯外包一層鋁聚乙烯復(fù)合帶。其水密封性比單一的聚乙烯高幾百倍甚至幾千倍,只要復(fù)合帶的接縫處完全粘結(jié)密封水分幾乎是無法透過的。鋁聚乙烯復(fù)合帶需要采用縱包工藝和粘結(jié)工藝,需要一定的資金投入和設(shè)備改造。
△縱向阻水結(jié)構(gòu)
在工程實(shí)際中,縱向阻水相對徑向阻水實(shí)現(xiàn)起來復(fù)雜??v向阻水也采用過很多方法,例如將導(dǎo)體改為緊壓結(jié)構(gòu),但效果并不明顯,因?yàn)榫o壓結(jié)構(gòu)導(dǎo)體中存在空隙,水分通過虹吸作用依舊會擴(kuò)散。要實(shí)現(xiàn)真正的縱向阻水必須在絞合導(dǎo)電線芯的空隙中填入阻水材料。可以通過以下兩個層次的措施和結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)電纜縱向阻水:
1.采用阻水型導(dǎo)體。在絞合緊壓導(dǎo)體時添加阻水繩、阻水粉、阻水紗或繞包阻水帶;
2.采用阻水型的纜芯。在纜芯成纜工藝中,填充阻水紗、繩及繞包半導(dǎo)電阻水帶或絕緣阻水帶。
目前縱向阻水的難題在于阻水型導(dǎo)體,如何在導(dǎo)線之間填充阻水物質(zhì)和填充什么樣的阻水物質(zhì)一直是研究的熱點(diǎn)問題。
結(jié) 論
徑向阻水技術(shù)主要采用在導(dǎo)體絕緣層外面繞包防水隔離層,在防水隔離層外面添加吸潮墊層,中壓電纜一般使用鋁塑復(fù)合帶,高壓電纜采用鉛、鋁、不銹鋼的金屬密封套。
縱向阻水技術(shù)主要采用在導(dǎo)電線芯間的空隙中填入阻水物質(zhì),阻斷水分在纜芯中的擴(kuò)散通道。從目前的技術(shù)發(fā)展來看,縱向阻水用阻水粉填充相對較好。
實(shí)現(xiàn)電纜防水必然會影響電纜的散熱、導(dǎo)電性能,要根據(jù)工程實(shí)際需要,選擇或設(shè)計合適的阻水電纜結(jié)構(gòu)。
