Lão hóa là quá trình suy giảm các đặc tính, chức năng vốn có của vật thể theo thời gian. Đối với dây cáp điện, các đặc tính vốn có của nó là độ dẫn điện của ruột dẫn, độ cách điện của lớp cách điện, tình trạng vỏ bọc. Bao gồm:
- Hiệu suất tải điện của ruột dẫn: độ bền kéo, độ dẻo, độ uốn cong, tỷ lệ bị ăn mòn/ oxy hóa, màu sắc…
- Hiệu suất cách điện của lớp cách điện: màu sắc, hình dạng, khuyết tật, tạp chất, độ dày…
- Vỏ bọc dây cáp: Màu sắc, khuyết tật, độ dày, các hư hỏng nếu có…
- Các dây cáp điện có nhiều hơn 3 lớp trên cũng có thể bị lão hóa đặc tính tương tự.
Dây điện bị “lão hóa” sẽ làm giảm hiệu suất truyền tải điện, tăng tổn thất điện, tăng nguy cơ mất an toàn, có thể gây cháy dây, cháy mạch điện, hư hại hệ thống điện và nhiều vấn đề khác nếu không được xử lý kịp thời.
Sự lão hóa của dây là hiện tượng không thể tránh khỏi theo thời gian, nhưng sẽ được đẩy nhanh hơn khi đặt nó ở môi trường có nhiệt độ quá khắc nghiệt. Các nguyên nhân khiến dây cáp bị lão hóa không tự nhiên sẽ được chúng tôi trình bày bên dưới đây.
1 số nguyên nhân gây lão hóa
Nguyên nhân trực tiếp nhất dẫn đến hư hỏng do lão hóa dây cáp điện là do lớp cách điện bị hỏng.
- Lão hóa do hư hỏng ngoại lực. Đánh giá từ phân tích hoạt động trong những năm gần đây, đặc biệt là trong sự phát triển kinh tế tốc độ cao, một số lượng đáng kể các sự cố cáp hiện nay là do hư hỏng cơ học. Ví dụ, việc xây dựng không theo tiêu chuẩn trong quá trình lắp đặt cáp dễ gây ra hư hỏng cơ học; xây dựng mạng lưới điện dân theo phương pháp chôn cáp trực tiếp xuống đất cũng dễ làm hỏng dây khi đang vận hành.
- Lớp cách điện bị ẩm. Tình trạng này cũng rất phổ biến và thường xảy ra ở các mối nối cáp trong đường ống dẫn chôn lấp trực tiếp hoặc đường ống. Ví dụ: các mối nối cáp không đạt tiêu chuẩn và các mối nối được lắp trong điều kiện thời tiết ẩm ướt sẽ khiến các mối nối bị thấm hơi nước. Lâu ngày, các nhánh nước sẽ hình thành dưới tác dụng của điện trường, lâu dần sẽ làm hỏng độ bền cách điện của dây cáp điện và gây ra hỏng hóc. Xem thêm về hiện tượng “Water treeing“.
- Lão hóa do ăn mòn hóa học. Cáp được chôn trực tiếp trong môi trường có tính axit và kiềm thường sẽ làm cho vỏ cáp, vỏ bọc chì hoặc lớp bảo vệ bên ngoài của cáp bị ăn mòn. Lớp bảo vệ bị ăn mòn hóa học hoặc ăn mòn điện phân lâu ngày làm cho lớp bảo vệ và lớp cách điện bên trong bị hỏng, dẫn đến làm giảm khả năng cách điện.
- Lão hóa cáp do hoạt động quá tải trong thời gian dài. Hoạt động quá tải, do tác dụng nhiệt của dòng điện, chắc chắn sẽ làm cho dây dẫn bị nóng lên khi dòng tải đi qua dây cáp. Đồng thời, hiệu ứng bề mặt của điện tích, dòng điện xoáy làm tổn thất từ tính ở lớp giáp thép trong cáp cũng sẽ tạo ra nhiệt lượng bổ sung, làm tăng nhiệt độ của cáp. Trong quá trình hoạt động quá tải trong thời gian dài, nhiệt độ cao quá mức sẽ làm cho lớp cách điện bị lão hóa nhanh hơn, thậm chí có thể phá vỡ lớp cách điện.
- Lão hóa cáp do hỏng đầu nối cáp. Mối nối cáp là liên kết yếu nhất trong đường cáp. Các lỗi mối nối cáp do lỗi trực tiếp (thi công kém) của nhân viên thường xảy ra. Trong quá trình làm mối nối cáp, nếu còn nguyên lưới như mối nối không đủ nếp, không đủ độ nóng… sẽ làm giảm khả năng cách điện của đầu cáp, có thể gây ra tai nạn.
- Lão hóa cáp do môi trường và nhiệt độ. Môi trường bên ngoài và nguồn nhiệt của cáp cũng có thể khiến cáp bị quá nhiệt, đứt cách điện, thậm chí gây nổ, cháy.
Các nguyên nhân khác
| Tình trạng của dây cáp | Nguyên nhân | Hành động trước mắt |
| Mụn nước ở vỏ bọc | Nguồn nhiệt khác thường tại điểm này | Xác định nguồn nhiệt và gỡ hoặc che chắn. Nếu cách điện bị hỏng thì phải thay thế dây cáp |
| Giòn | Dư nhiệt (nhiệt sinh ra do tải hoặc do nguồn nhiệt ngoài) | Xác định nguồn nhiệt. Nếu nhiệt điện trở thì xem lại mạch, nếu nguồn khác thì tương tự trên |
| Bong bóng ở vỏ bọc | Độ ẩm bên dưới vỏ bọc (lỗi sản xuất) | Nếu chưa thay thế thì kiểm tra tình trạng hoạt động thường xuyên và thay thế kịp thời |
| Bị nóng chảy/ cháy xém | Dư nhiệt ở các điểm nóng | Xác định nguồn nhiệt. Nếu cháy 1 đoạn dài trên cáp thì là do quá tải, nếu chỉ tại 1 vùng thì che chắn lại, nếu gần đoạn cáp uốn cong thì xem lại đã lắp đặt đúng chưa. |
| Bị nứt | 1. Lão hóa nghiêm trọng | Vết nứt chỉ ở vỏ bọc hay cả lớp cách điện? Nếu chỉ vỏ bọc thì sửa chữa tạm thời, nếu nứt ở cả 2 thì thay thế. Xác định nguồn gây ra. |
| 2. Hư hỏng cơ học | ||
| 3. Bức xạ | ||
| Đổi màu | 1. Dấu hiệu lão hóa ban đầu | Làm sạch dây cáp hoặc thay thế |
| 2. Ngấm hóa chất | ||
| Rỉ xanh (Green ooze) | PVC hóa dẻo | Vệ sinh các điểm bị rỉ hóa, nếu dịch rỉ xuất phát từ dây cáp thì thay thế dây. |
| Nhớt (Oily) | 1. Lỗi sản xuất | 1. Không |
| 2. Ngấm hóa chất | 2. Xác định nguồn Ngấm hóa chất, vệ sinh hoặc thay thế | |
| Nhầy nhụa | Ẩm ướt, sự phát triển sinh học (nấm mốc…) | Xác định và loại bỏ nguồn gây ra, vệ sinh dây cáp |
| Dính | 1. Ngấm hóa chất | Xác định nguồn gây Ngấm hóa chất, vệ sinh dây cáp hoặc thay thế |
| 2. PVC hóa dẻo | ||
| Phồng lên | 1. Độ ẩm xâm nhập | Xác định nguồn và loại bỏ. Vệ sinh hoặc thay thế cáp |
| 2. Ngấm hóa chất |
