高压交联电缆湿法交联(又称蒸汽交联)的主要缺陷包括绝缘含水量高、微孔数量多且尺寸大、易引发水树生成导致绝缘老化击穿,具体分析如下:
绝缘含水量高:湿法交联使用蒸汽作为加热和加压媒质,导致绝缘内部吸收较多水分。冷却时部分过饱和水析出形成微小孔隙,还有部分水分残留在绝缘物中,造成含水量过高。这种高含水量会降低绝缘的电气强度,在电场作用下容易产生水树枝,导致绝缘老化而击穿。
微孔数量多且尺寸大:湿法交联过程中,过氧化物分解产生的挥发性气体在绝缘中形成直径为0.001~0.01mm的微孔,数量约为10⁵个/mm³。相比之下,干法交联可使绝缘中的微孔数减少到(1.5~2)×10³个/mm²,含水量降低到200~250ppm。因此,湿法交联的绝缘质量较低,易引发水树生成。
易引发水树生成:水树是交联聚乙烯电缆绝缘材料在高电场与潮湿环境共同作用下形成的树枝状劣化现象。湿法交联的高含水量和微孔结构为水树的生成提供了有利条件。水树的年均生长可达1mm,最终导致绝缘击穿,严重影响电缆的使用寿命和可靠性。
适用电压等级低:由于湿法交联存在上述缺陷,其绝缘质量不高,一般只能用于10kV及以下电缆生产。对于更高电压等级的电缆,需要采用干法交联或硅烷交联等工艺,以提高绝缘质量和可靠性。
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