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矿用电缆缆过热的原因及运行故障的分析<一>、矿用电缆缆过热的原因
引起矿用电缆缆过热的原因是多方面的，既有内因，又有外因。内因主要是矿用电缆缆绝缘故障而使内部气隙游离导致局部过热。外因主要是无卤阻燃电力电缆长期过负荷工作产生过热，如当矿用电缆缆安装在比较密集的地区或者矿用电缆缆隧道等通风不良处，都会使矿用电缆缆过热造成整体绝缘强度下降，进而导致矿用电缆缆接头处被击穿；橡塑绝缘矿用电缆缆因过热而引起绝缘材料变质、出现裂纹等；油纸矿用电缆缆因过热而引起绝缘干枯，甚至一碰就碎。另外，过负荷也会引起矿用电缆缆铅包加速结晶致使铅包损伤。
绝缘老化是指绝缘材料使用一定年限后，会出现绝缘强度下降或者介质损耗角增大而导致绝缘崩溃的现象。绝缘老化常见的有热老化、电气老化、水树枝老化、化学性老化，还有一些生物老化和机械老化等。热老化是由于温度超过允许值，引发一系列化学反应导致矿用电缆缆绝缘强度下降。电气老化是由于杂质和气隙引起故障点击穿，同时伴随着电晕放电现象发生，屏蔽层有突起，引发局部放电，逐步呈现出“电树枝”现象。
水树枝老化是由于矿用电缆缆中有水分侵入，使绝缘纤维产生水解，从而形成“水树枝”现象。
化学性老化是由于矿用电缆缆敷设后长时间浸泡在水中，在含有酸碱等化学物质的地段导致矿用电缆缆恺装或铝包开裂、腐蚀和硫化等，一般会形成“电化树枝”现象。随着老化程度的不断加剧，从而引起局部放电现象，然后的发展趋势都是绝缘层发生击穿。
产品质量缺陷主要指矿用电缆缆本体或附件的工艺制作未到达标准，如选材不够妥当，工艺程序不合理，机械强度不够等。质量的优劣直接影响到矿用电缆缆线路的运行，产品质量缺陷可以归纳以下三点：一是矿用电缆缆本体质量缺陷，如在矿用电缆缆制造过程中，绝缘层内混入气泡、杂质，或半导体层有遗漏，或线芯绞合不够紧等；油纸矿用电缆缆护套层有杂质砂粒、机械损伤或有缝隙等；这些都会导致绝缘性能降低。二是矿用电缆缆附件质量缺陷，主要指矿用电缆缆接头质量的缺陷，如组装部分加工粗糙，绝缘管内有气泡、杂质或厚薄不均匀，铸铁件出现裂痕等。三是制作质量缺陷，如绝缘层缠绕不紧，密封性能差，地线安装不牢，半导体层处理不净等。
<二>、低烟无卤电缆运行故障的分析
研究发现导致低烟无卤电缆发生故障的原因有很多方面，主要可以总结为以下几种：
(1)机械损伤
机械损伤是引发的低烟无卤电缆故障的一大因素。根据损伤程度的不同，其造成低烟无卤电缆故障事故的时间长短也不一样，有些损伤很严重，立即就造成了大规模的停电断电，有些机械损伤较为轻微，不会立即产生影响，但是却留下了隐患，可能在几个月甚至几年后这些隐患才会引发故障。造成低烟无卤电缆机械损伤的主要原因有以下几点：
①安装时损伤：在安装过程中，由于工人的大意，使得低烟无卤电缆受到了过大机械牵引力，从而留下了机械损伤，或者在搬运过程中因为低烟无卤电缆过度弯曲而损伤低烟无卤电缆。
②直接受外力损坏：在低烟无卤电缆隧道或地下铺设有电力电缆的道路附近有工程施工，使低烟无卤电缆受到直接的外力损伤。
③受附近自然因素破坏：受到附近震动或者负荷的冲击从而造成了地下低烟无卤电缆的绝缘破损。
(2)绝缘故障
影响低烟无卤电缆及其附件绝缘性能降低的原因主要有：局部放电、电树枝老化、水树枝老化和热老化。电树枝老化的主要成因是，低烟无卤电缆的绝缘层之间并没有紧密连接，中间存在空隙，空隙中会有一些气体杂质和水分的存在，这就会使得低烟无卤电缆内部的电场分布不均匀，一些局部区域场强过大而产生局部放电现象从而形成电树枝；水树枝老化是低烟无卤电缆老化的主要表现形式之一，当水分渗入XLPE低烟无卤电缆内部，在电场的作用下，低烟无卤电缆绝缘层形成类似树枝状的缝隙从而导致低烟无卤电缆绝缘能力下降；热老化是低烟无卤电缆长时间在过高温度下运行，导致绝缘部分过热氧 化而发生质变，使它的物理和电气特性降低，然后导致绝缘故障。在高温的条件下，XLPE绝缘层上的水树枝也会发生显著的氧 化，对水的吸附能力增强，从而引起热击穿。
(3)产品缺陷
在低烟无卤电缆的生产制作过程中，因为工艺不良，没有严格按照规章制造，材料不合格等原因造成了成品存在例如接头和终端的防水、电场分布设计不严谨等缺陷，从而导致了低烟无卤电缆故障；低烟无卤电缆绝缘介质内部存在气隙，气隙中的气体会在电场作用下发生电离从而使绝缘性能下降。
当绝缘介质发生电离时，还会与周遭物质发生化学反应，导致一些气隙中生成强氧 化性物质，腐蚀绝缘层和低烟无卤电缆表皮；不严谨的生产制造过程造成的低烟无卤电缆附件的质量不达标，如存在砂眼，机械强度不足，零件不符合规格或组装密封不严等问题；还有在绝缘材料制造完成后，还未投入使用时的维护保存过程中，因维护管理不到位，造成低烟无卤电缆绝缘层受潮、脏污和老化现象。
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