低壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜使用時注意事項

在絕緣電力電纜日常使用中，偶有電纜用戶反饋安裝在露天的低壓0.6/1kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜線芯在使用1-2年后，其裸露在外面的電纜終端絕緣層出現的開裂或部分絕緣脫落，電纜芯線絕緣層發生變色及脆性開裂，出現絕緣開裂現象。

在電纜敷設現場，發生電纜絕緣層開裂的是一般為YJV或YJV22型0.6/1kV低壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜，其所采用的絕緣料是交聯聚乙烯。聚乙烯經過蒸汽交聯后，其分子結構轉變為網狀立體結構，使熱塑性的聚乙烯變為熱固性的交聯聚乙烯，大幅度提高了材料的耐熱性和機械性能，并保持了優良的電氣性能。但由于上述工種電纜的絕緣材料不屬于耐候交聯聚乙烯，其抗陽光老化性能較差。若此電纜長期曝露在日光下，會加速絕緣層的老化，終導致絕緣發生開裂或者部分絕緣脫落。

1、絕緣開裂原因分析

電纜運行1-2年后，絕緣芯線表面呈竹節開裂形狀，用手掰時絕緣材料碎成小塊，同時顏色芯線變成半透明。這是因為在光、熱、氧、應力諸多因素的共同作用下，芯線絕緣發生了脆性開裂。

（1）光老化作用

由于電纜絕緣直接曝露在強陽光下，在收到熱輻射作用的同時也收到光的長時間照射，造成絕緣材料光老化降解。由于紅色是不耐受陽光的顏色：電纜中的紅色芯線變色嚴重。光對加速交聯聚乙烯的開裂起了很大的作用。強陽光會對塑料和橡膠等高分子材料產生老化破壞的作用。對于大多數塑料來說，易造成破壞的敏感波長（塑料對其吸收大）在290-400ilm之間，及紫外光的波長范圍內。在較強的紫外光長期照射下，聚乙烯會引入較多的含氧基因，聚合物鏈大量斷裂，分子量降低，分子量的分布加寬。因此，光氧化降解是光老化的主要反應。同時，含羰基分解產物和發色團的形成又加重了其顏色的變化，這可從紅色芯線顏色變化快中得到驗證。

通常在生產電纜時，其外套材料需要添加光穩定劑、紫外線吸收劑和抗氧化劑等。而絕緣材料一般沒有這方面的考慮。如果電纜安裝在戶外時，電纜終端接頭處絕緣層未經保護處理，裸露在外的芯線受到日光長時間的照射，引起分子鏈的斷裂降解造成老化，大大縮短了其使用壽命，給電纜的長期安全運行留下了隱患。因此，光老化作用是絕緣層產生開裂的主要原因。

（2）熱老化作用

電纜絕緣如果長期曝露在空氣中，除了受陽光照射外，還受到太陽的熱輻射。長時間后會引起絕緣材料溫度上升，加速交聯聚乙烯的斷裂老化進程。在與氧化隔絕的條件下受熱，包括聚乙烯或交聯聚乙烯在內的聚烯烴類材料特性是穩定的。而在氧氣環境下，即使溫度較低，聚烯烴類材料也能發生氧化反應。

和光氧化反應一樣，交聯聚乙烯的氧化反應的歷程非常復雜，包括聚合物的氧化、斷裂降解等過程。其終 極產物包括羰基化合物、過氧化物、烷氧基化合物等。對于絕緣材料，光、氧、熱三者的作用是相輔相成的是一種協同作用的方式。在沒有氧的條件下，光化學反應非常緩慢；同樣，熱也起協同作用，熱使得發色團的官能基增加，同時也促進了光化學反應中的氧在材料中的擴散。因此，在光、氧、熱三者的共同作用下，高分子材料的斷裂老化會大大加速。

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