Chống thấm cho cáp ngầm dưới nước

Khi ứng suất cơ học hoặc ngoại lực gây ra hư hỏng cho vỏ bọc cáp và lớp cách điện cũng như hư hỏng mối nối, hơi ẩm sẽ ngấm vào khe hở dọc và hướng vào tâm của cáp, làm giảm độ bền điện môi của lớp cách điện.

Vì vậy, hầu hết các loại cáp ngầm cao thế dưới nước đều được thiết kế khả năng chống thấm nước chiều dọc và xuyên tâm.

Dưới nước, áp suất nước tăng theo độ sâu, các loại cáp đặt ngầm dưới nước phải chịu được áp lực này. Đó là lý do tại sao cáp có lớp vỏ bọc bên ngoài chống thấm nước. Các vật liệu làm vỏ bọc thông thường như PVC, PUR và TPE thấm nước chậm do áp suất, nước xâm nhập từ từ vào bên trong thông qua lớp vỏ bọc này sẽ được gọi là thấm nước xuyên tâm hay xâm nhập ngang (transverse ingress).

Khi xảy ra xâm nhập ngang, nước hoặc hơi nước tiếp tục lan truyền bên trong cáp dọc theo cáp, gọi là xâm nhập theo chiều dọc. Hiện tượng này có thể do mao dẫn.

Các biện pháp chống thấm nước xuyên tâm chủ yếu là ở bên ngoài lớp cách điện, lớp giáp bảo vệ bằng kim loại và lớp chống thấm kim loại nằm ở bên ngoài lớp giáp bảo vệ (gọi là vỏ bọc kim loại), nếu là cáp trung thế thì sử dụng vỏ bọc su composite, có loại chỉ có vỏ bọc polyme vì cường độ điện trường tương đối thấp, nếu là cáp điện cao thế thì sử dụng kim loại chì, nhôm, inox.

Vỏ bọc polymer không thấm nước, nhưng có tốc độ hút nước nhất định, do cấu trúc của nó chủ yếu bao gồm pha tinh thể và pha vô định hình bán tinh thể polymer. Cấu trúc của các phân tử trong pha vô định hình lỏng lẻo và có những khoảng trống lớn giữa các phân tử. Dưới tác dụng của điện trường xoay chiều, các phân tử nước phân cực liên tục lật qua lại và có thể xâm nhập vào vật liệu cách điện qua các khuyết tật ở kẽ.

Khi sử dụng vỏ bọc polyme, vỏ bọc nên được thêm chất chống nước, hấp thụ nước.

Khả năng chống nước theo chiều dọc chủ yếu thông qua việc: Bổ sung chất chống thấm nước vào giữa các ruột dẫn và lớp màn chắn, các chất chống trương nở như vải không dệt có tính trương nở được chèn vào bên dưới lớp vỏ bọc. Các chất này sẽ nở ra khi tiếp xúc với nước, ngăn không cho hơi ẩm lan dọc theo chiều dài của cáp.