引接線是電機(jī)產(chǎn)品的重要組成,特別是對于大功率、高電壓產(chǎn)品,引線的選擇和防護(hù)更為重要。
廣義上講,引線是由導(dǎo)體和絕緣兩部分組成,是一種相對簡單的物品,但從使用的需求性、符合性分析,要滿足不同使用工況的需求還不是一件簡單事。最直接的要求是導(dǎo)體的材質(zhì)及直徑能滿足載流要求、絕緣層的耐電強度、耐老化、耐腐蝕等性能符合要求。因而電機(jī)產(chǎn)品引線的選擇應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品本身及實際使用工況綜合考量。
對于電機(jī)產(chǎn)品,不同的電壓產(chǎn)品應(yīng)選擇不同耐受等級的引接線,最為直觀的比較就是高壓和低壓電機(jī)所用引接線的區(qū)別,顯然,高壓電機(jī)的引接線的絕緣層要厚很多。
在實際生產(chǎn)加工以及使用過程中,電機(jī)的引接線會不同程度地受到一些損傷,比如,引線的絕緣皮破損、引線受壓后導(dǎo)體部分?jǐn)嗔选⒔泳€過程中部分導(dǎo)體未被充分利用等。我們要強調(diào)的是,引線的任何一點損傷都有可能對電機(jī)造成傷害,引線應(yīng)為電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和使用者的重點防護(hù)對象。
電線電纜常見的故障問題分析
●絕緣受潮。這種情況也很常見,一般發(fā)生在直埋或排管里的電纜接頭處。比如:電纜接頭制作不合格和在潮濕的氣候條件下做接頭,會使接頭進(jìn)水或混入水蒸氣,時間久而在電場作用下形成水樹枝(本文有具體介紹),逐漸損害電纜的絕緣強度而造成故障。
●外力損傷。由近幾年的運行分析來看,尤其是在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中的 海浦東,現(xiàn)相當(dāng)多的電纜故障都是由于機(jī)械損傷引起的。比如:安裝時不規(guī)范施工,容易造成機(jī)械損傷;在直埋電纜上搞土建施工也極易將運行中的電纜損傷等。有時如果損傷不嚴(yán)重,要幾個月甚至幾年才會導(dǎo)致?lián)p傷部位徹底擊穿形成故障,有時破壞嚴(yán)重的可能發(fā)生短路故障,直接影響安全生產(chǎn)。
●長期過負(fù)荷運行。超負(fù)荷運行,由于電流的熱效應(yīng),負(fù)載電流通過電纜時必然導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱,同時電荷的集膚效應(yīng)以及鋼鎧的渦流損耗、絕緣介質(zhì)損耗也會產(chǎn)生附加熱量,從而使電纜溫度升高。長期超負(fù)荷運行時,過高的溫度會加速絕緣的老化,以至絕緣被擊穿。尤其在炎熱的夏季,電纜的溫升常常導(dǎo)致電纜絕緣薄弱處首先被擊穿,因此在夏季,電纜的故障也就特別多。
●化學(xué)腐蝕。電纜直接埋在有酸堿作用的地區(qū),往往會造成電纜的鎧裝、鉛皮或外護(hù)層被腐蝕,保護(hù)層因長期遭受化學(xué)腐蝕或電解腐蝕,致使保護(hù)層失效,絕緣降低,也會導(dǎo)致電纜故障。
●環(huán)境和溫度。電纜所處的外界環(huán)境和熱源也會造成電纜溫度過高、絕緣擊穿,甚至爆炸起火。
●電纜接頭故障。電纜接頭是電纜線路中最薄弱的環(huán)節(jié),由人員直接過失引發(fā)的電纜接頭故障時常發(fā)生。施工人員在制作電纜接頭過程中,如果有接頭壓接不緊、加熱不充分等原因,都會導(dǎo)致電纜頭絕緣降低,從而引發(fā)事故。
為何會出現(xiàn)電氣樹技擊穿?
在高電場強度作用下,在絕緣中某一區(qū)域內(nèi)形成的樹枝狀局部損壞。在電場的持續(xù)作用下,樹枝狀微通道順著電場方向貫穿整個絕緣。它往往是決定絕緣壽命的主要因素。雷電是人們最早熟悉的樹枝化擊穿。后來在含有空氣隙的固體絕緣中和油浸紙絕緣中也發(fā)現(xiàn)樹枝化擊穿。樹枝都是起始于絕緣中電場集中的地方。在干燥介質(zhì)中,引發(fā)和發(fā)展主要是電場強度的作用,稱為電樹枝。
脈沖電壓和接地短路也能產(chǎn)生電樹枝。在潮濕的介質(zhì)中,在電場強度比較低的條件下,經(jīng)過電場的長時期作用也能產(chǎn)生樹枝,在樹枝的擴(kuò)展過程觀測不到放電,稱為水樹枝。如果介質(zhì)中含有雜質(zhì)和水分或化學(xué)溶液進(jìn)入介質(zhì)中,在低電場的長期作用下,產(chǎn)生有顏色的樹枝,稱為電化學(xué)樹枝。因為水樹枝和電化學(xué)樹枝的引發(fā)機(jī)理相似,習(xí)慣上也可統(tǒng)稱為水樹枝。
電樹枝的通道是空心的,直徑約為10微米,在透明固體中可用顯微鏡觀測其形狀和長度,輪廓清晰。圖中所示為高能電子注入有機(jī)玻璃,接地短路形成的電樹枝。而水樹枝的光學(xué)觀測是非常模糊的,沒有分枝,它是由微小的水滴及連接它們的水絲組成。當(dāng)水分跑出之后樹枝消失,浸水之后又能重現(xiàn)。電化學(xué)樹枝根據(jù)介質(zhì)中滲入的化學(xué)成份可出現(xiàn)各種顏色。有些水樹枝是生長在一個核心上的,當(dāng)核心分別含有鐵、鋁和硫時,電化學(xué)樹枝的顏色分別是褐棕色、藍(lán)色和綠色。