Lão hóa cáp hạ thế do điều kiện ẩm ướt

lão-hóa-cáp-điện-trong-môi-trường-ẩm-ướt

Tuổi thọ của cáp điện hạ thế đang bị thách thức khi nó được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt ở các nhà máy điện như điện hạt nhân: Môi trường nhiệt, bức xạ và ngập nước hoặc môi trường ẩm ướt là những tác nhân gây lão hóa rất nhanh với mức độ cao cho cáp điện.

Có nhiều nghiên cứu đánh giá mức độ lão hóa cáp điện do nhiệt và bức xạ, nhưng lại có rất ít hoặc không có nghiên cứu nào về độ lão hóa cáp do môi trường ẩm ướt.

Báo cáo này mô tả các kết quả của một nghiên cứu về độ ổn định của lớp cách điện cáp hạ thế và vỏ bọc polyme trong điều kiện ẩm ướt hoặc môi trường ngập nước. Nghiên cứu ban đầu được thực hiện tại EPRI từ năm 2011 đến 2013 trên các loại cáp cách điện bằng cao su ethylene propylene (EPR), liên kết ngang (XLPE) 1 lõi.

Loại cáp được chọn vì chúng được sử dụng phổ biến trong các nhà máy điện hạt nhân và vì lớp cách điện của cáp tương tự như nhiều loại cáp điện hạ thế, cáp đo đạc khác được sử dụng trong các nhà máy điện khác. Chúng bao gồm các loại vật liệu cách nhiệt EPR và XLPE, vỏ bọc bằng cao su tổng hợp và polyetylen chlorosulfonated (CSPE).

  • Để xác định mức độ suy giảm của vật liệu cách điện và vỏ bọc cáp hạ thế thường được sử dụng khi chúng được cấp điện ở điện áp AC và DC đang hoạt động trong khi ngâm dưới điều kiện ứng suất nhiệt cao;

Cách tiếp cận

Vật liệu cách điện của cáp hạ thế được sử dụng phổ biến nhất ban đầu được lắp đặt trong nhiều nhà máy điện hạt nhân là EPR và XLPE. Cáp cách điện EPR được chọn từ nhà sản xuất Boston Insulated Wire (BIW) và Okonite còn cáp XLPE được chọn từ nhà sản xuất Brand-Rex và Rockbestos.

Các mẫu dây dẫn với lớp cách điện 0.8mm, vỏ bọc 0.4mm. Lớp cách điện được cạo bớt theo thứ tự bên dưới để tăng khả năng xảy ra ứng suất điện. Các mẫu được ngâm trong nước có nhiệt độ 90°C trong khi vẫn được cấp điện 250Vdc hoặc 280Vac liên tục trong 1 năm để đánh giá kết quả.

Lão-hóa-cáp-hạ-thế-do-điều-kiện-ẩm-ướt
Lão-hóa-cáp-hạ-thế-do-điều-kiện-ẩm-ướt

Kết quả

Các loại cách điện EPR và XLPE của 4 trong số các nhà sản xuất trên vẫn hoạt động mà không gặp sự cố dưới ứng suất nhiệt đáng kể khi được cấp điện ở điện áp xoay chiều và một chiều.

Kết quả nghiên cứu đã xác nhận điều mà các nghiên cứu lão hóa do nhiệt khác đã chỉ ra rằng vỏ bọc cao su tổng hợp có tuổi thọ không được lâu ở nhiệt độ cao 90°C.

Các nút cao su được sử dụng để ngăn không khí/ nước đã gây ra một số lỗi đối với lớp cách điện EPR. Sự kết hợp của ứng suất nén tác dụng lên lớp cách điện và các điều kiện nhiệt dẫn đến sự cố cách điện.

Kết quả của những nghiên cứu này được sử dụng trong các kế hoạch giám sát lão hóa cáp với các loại cáp được thử nghiệm trong bài viết. Kinh nghiệm vận hành cho thấy rằng một số loại cáp hạ thế cho nhà máy điện rất dễ bị xuống cấp trong môi trường ẩm ướt dù những loại cáp đó không được nghiên cứu trong này.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

.
.