一般而言,水分浸入電纜后主要影響電纜的導體和J緣。導體正常運行時(shí)處于一種穩定狀態(tài),導體溫度基本維持在60℃以上,如果有水分浸入就會(huì )導致氧化,增加導體單線(xiàn)間的接觸電阻從而增加電纜纜芯電阻,導致電纜線(xiàn)損增加。就J緣而言,雖然聚乙烯是難溶于水的非性疏水物質(zhì),但又是一種由結晶相和無(wú)定形相組成的半結晶高聚物。結晶相結構緊湊,晶界缺陷弱,無(wú)定形相中的分子排列疏松,分子間存在較大的間隙。在結晶相與無(wú)定形相界面還會(huì )產(chǎn)生微孔聚焦。水分是性分子,在交變電場(chǎng)的作用下,水分子偶不斷來(lái)回翻轉,擴散力及電場(chǎng)力的共同作用使水分子通過(guò)無(wú)定形相的空隙和晶相的晶界缺陷處滲透到J緣材料中。電纜分子結構中也存在同樣的問(wèn)題,同時(shí)電纜中有較多的交聯(lián)副產(chǎn)物充當雜質(zhì),因而電纜在交變電場(chǎng)下也有較大的吸水率。交聯(lián)聚乙烯和聚乙烯J緣洗水后,在電場(chǎng)的作用形成水樹(shù)枝,J緣晶相與無(wú)定形相界面成為水樹(shù)枝優(yōu)先發(fā)展的通道。水樹(shù)枝的產(chǎn)生將會(huì )造成J緣介質(zhì)損耗增加,同時(shí)降低J緣電阻及J緣擊穿電壓,加快老化速度,縮短電纜的使用壽命。更為嚴重的是,水樹(shù)枝在電場(chǎng)作用下或經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間氧化、轉化,終不僅會(huì )在水樹(shù)枝******銷(xiāo)售電樹(shù)枝,自身也有可能轉變成電樹(shù)枝。眾所周知,電樹(shù)枝腔體存在不斷擴張的局部放電,會(huì )導致電纜J緣在短期內被擊穿,嚴重影響到電纜的使用可靠性。
早期防止電纜J緣中產(chǎn)生水樹(shù)枝,主要是考慮對電纜進(jìn)行改進(jìn),采用添加電壓穩定劑及其它的添加劑來(lái)抑制水樹(shù)枝的產(chǎn)生,此舉有一定的效果,但沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。防止水分和潮氣進(jìn)入XLPEJ緣電力電纜,才是阻止J緣中產(chǎn)生水樹(shù)枝的根本途徑。
鑒于電纜進(jìn)水、受潮后對電纜運行可靠性與壽命的影響,國內外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出不少電纜阻水技術(shù)。這些阻水技術(shù)大體上可以分類(lèi)如下:
(1)按所采取的阻水材料,可以分為主動(dòng)阻水技術(shù)和被動(dòng)阻水技術(shù);
(2)按采用的阻水機理,可以分為縱向阻水技術(shù)和徑向阻水技術(shù)。
國外對阻水電纜結構開(kāi)發(fā)研究較早,近年來(lái)國內在阻水電纜工業(yè)化銷(xiāo)售方面有了較大發(fā)展,已有一批問(wèn)世。