Hiện tượng cây điện hóa (water treeing) ở cáp điện

Ngành công nghiệp sản xuất dây cáp điện tới nay đã có những bước phát triển đáng kể trong sản xuất vật liệu XLPE rắn làm vật liệu cách điện cho cáp điện, với ngưỡng điện áp có thể chịu được lên tới 500 kV và dần thay thế cho cáp có cách điện khí, cách điện bằng chất lỏng trước đây.

Tuy nhiên dù vật liệu này có khả năng chống ẩm cao, nó vẫn có thể bị hỏng dưới tác động của ứng suất điện cao cùng với sự thâm nhập của nước và kết quả là có thể làm hỏng cáp điện.

“Water treeing” là gì?

Có thể hiểu “Water treeing” là hiện tượng nước xâm nhập vào lớp cách điện, dưới tác động của ứng suất điện trong quá trình truyền tải – phân phối, ứng suất đánh thủng lớp cách điện và dần dần hình thành một đường dẫn chứa nước giống như cái cây ở bên trong lớp cách điện, lâu dài sẽ làm hỏng cả đoạn cáp.

Hiện tượng này có thể gặp ở cách điện XLPE và các vật liệu cách điện khác như nhựa PE, EPR, EPX hoặc các vật liệu cách điện khác được sản xuất theo phương pháp ép đùn.

Ứng suất điện áp trong lớp cách điện của cáp hạ thế quá nhỏ nên không đủ gây hiện tượng “Water treeing”, do đó hiện tượng này chủ yếu gặp ở cáp trung thế và cao thế.

Đây là một dạng lão hóa của cáp điện.

Các yếu tố ảnh hưởng

• Tuổi thọ bị giảm khi lớp cách điện chịu “quá điện áp” dưới dạng ứng suất điện.
• Những thay đổi trong môi trường, ví dụ, độ sâu của lớp phủ, các dịch vụ lân cận và các tác động vi sinh trong đất, có thể làm tăng nhiệt độ hoạt động và giảm tuổi thọ của cáp (cáp được thiết kế cho nhiệt độ hoạt động tối đa là 90°C với thời gian quá tải giới hạn như được định nghĩa trong tiêu chuẩn liên quan).
• Giám sát / quản lý kém và các điều kiện lắp đặt bất lợi có thể gây hư hỏng cáp.