Phân tích nguyên nhân gây ra sự đánh thủng và các biện pháp phòng ngừa

Dưới đây là các kinh nghiệm vận hành cáp trong nhiều năm kết hợp với lý thuyết cạnh rắn Bauer để phân tích nguyên nhân gây ra sự đánh thủng cách điện của cáp điện. Mục tiêu chúng tôi là tìm ra các biện pháp cụ thể để ngăn chặn sự đánh thủng cách điện của cáp, nâng cao mức độ an toàn và tăng thời gian sử dụng cáp.

1. Sự đánh thủng vật liệu cách điện rắn hay còn được gọi là đánh thủng điện môi.

Trong phân tử của các chất điện môi, số lượng điện tích tự do rất ít, làm cho khả năng mang điện của chúng rất kém. Tuy nhiên, khi điện trường vượt quá giới hạn, điện môi sẽ bị đánh thủng, mất khả năng cách điện. Hiện tượng này được gọi là đánh thủng điện môi. Mỗi điện môi khác nhau có một điện trường giới hạn khác nhau.

Điện áp đánh thủng là mức điện áp tối thiểu để chất cách điện bắt đầu hoạt động như một chất dẫn điện. Nó cũng được gọi là cường độ điện môi.

Có ba dạng đánh thủng điện môi: đánh thủng do điện, đánh thủng do nhiệt và đánh thủng do điện hóa.

Đánh thủng do điện

Đánh thủng do điện xảy ra khi điện áp rất cao, điện trường đủ mạnh và một số lượng nhỏ electron tự do trong chất điện môi rắn tạo ra các hạt điện tự do trong môi trường. Quá trình này tiếp tục phát triển mãnh liệt và dẫn đến sự đánh thủng điện môi.

Đánh thủng do nhiệt

Sự đánh thủng do nhiệt xảy ra khi điện áp được đặt trong thời gian dài. Sự tổn hao nhiệt trong điện môi làm tăng nhiệt độ bên trong vật liệu cách điện, đồng thời tản nhiệt ra xung quanh. Nếu nhiệt độ tăng nhanh hơn tốc độ tản nhiệt, lớp cách điện sẽ mất hoàn toàn tính chất cách điện.

Sự cố điện hóa

Sự cố điện hóa thường xảy ra sau một thời gian dài vận hành thiết bị. Trạng thái lão hóa của lớp cách điện khiến tính chất của nó suy giảm. Điện hoá hoặc phóng điện cục bộ xảy ra do tạo khe hở không khí hoặc sự tồn tại của bong bóng bên trong lớp cách điện.

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự đánh thủng vật liệu cách điện rắn:

(1) Nếu cường độ điện trường đủ để tạo ra electron tự do trong môi trường, sự cố điện có thể xảy ra.

(2) Tạp chất, đặc biệt là bọt khí, có thể làm giảm hiệu suất cách điện của vật liệu.

(3) Kết nối không kín giữa chất dẫn điện và vật liệu cách điện cũng giảm cường độ điện áp trung bình.

(4) Độ ẩm cao làm giảm khả năng cách điện.

(5) Đối với một số vật liệu cách điện, điện áp đánh thủng giảm đáng kể trong điện trường không đồng đều.

1. Quá trình lắp đặt và vận hành

Các nguyên nhân phổ biến dẫn đến sự đánh thủng điện môi là:

(1) Tác động lực trực tiếp từ bên ngoài như vật nặng rơi từ trên cao, đập vào cáp hoặc đào trúng và làm tổn thương cáp.

(2) Uốn cong cáp quá mức hoặc chèn ép quá mạnh trong quá trình vận chuyển.

(3) Bị lún trong nền đất, căng quá mức và kéo đứt cáp.

2. Kinh nghiệm lắp đặt

Các lỗi thường xảy ra ở đầu cuối và khớp trung gian của cáp. Nguyên nhân chính là công việc thi công kém chất lượng và sử dụng vật liệu kém chất lượng.

3. Độ ẩm cách nhiệt

(1) Kết cấu kém của các liên kết đầu cuối và mối nối trung gian làm cáp bị ẩm.

(2) Vỏ cáp bên trong bị hỏng và bị ẩm thấp. Lớp bọc chì bị ăn mòn tạo ra các lỗ nhỏ hoặc vết nứt.

4. Quá áp

Quá áp do quá áp khí quyển hoặc quá áp bên trong do đánh thủng cách điện. Sự cố quá áp, đặc biệt là đứt cáp do quá áp trong hệ thống điện, thường xảy ra với nhiều cáp cùng lúc.

5. Tình trạng lão hóa chất lượng cách điện theo thời gian

Sự lão hóa của lớp cách điện theo thời gian làm giảm các đặc tính cơ và điện của vật liệu. Quá nóng cũng gây hư hỏng lớp cách điện.

Dưới đây là một số biện pháp phòng ngừa:

  1. Ngăn ngừa hư hỏng cơ học đối với cáp trên không bằng cách che phủ cáp đặt dọc theo tường và tính toán cẩn thận khi đào đất để tránh ảnh hưởng đến cáp.

  2. Kiểm tra và cải thiện chất lượng lắp đặt của các mối nối đầu cuối và trung gian, kiểm tra bong bóng và độ ẩm trên lớp cách điện. Chắc chắn rằng lớp bọc cách nhiệt không tạo ra khoảng trống và đảm bảo nhựa Epoxy và bột thạch anh đã được làm khô trước khi sử dụng.

  3. Ngăn ngừa lớp cách điện khỏi độ ẩm bằng cách sơn một lớp sơn bitum sau mỗi 2-3 năm để ngăn chặn ăn mòn thép cáp.

Dây và Cáp Điện Vạn Xuân là công ty chuyên cung cấp các loại cáp điện chất lượng cao.

FEATURED TOPIC

hihi