楊波　徐軍　袁仁彪　陳秋鵬　吳朝奎

摘要：控制電纜霉變是較為常見的電廠硬件設(shè)施異常狀況，易對(duì)電纜乃至整個(gè)電廠的正常運(yùn)行造成影響。現(xiàn)根據(jù)霉菌檢測(cè)試驗(yàn)情況，分析導(dǎo)致控制電纜霉變的關(guān)鍵原因。此外，聯(lián)合應(yīng)用壓縮模量測(cè)試和近紅外光譜分析的方法，開展性能測(cè)試工作，以便檢驗(yàn)霉變電纜的性能特征。在對(duì)電纜霉變問題形成正確的認(rèn)識(shí)后，探討了具體的處理措施，以期起到拋磚引玉的作用。

關(guān)鍵詞：電纜霉變;試驗(yàn)檢測(cè);性能分析;原因;處理措施

中圖分類號(hào)：TM757? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號(hào)：1671-0797（2022）05-0086-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.05.024

引言

控制電纜所處環(huán)境復(fù)雜，具有陰暗潮濕、通風(fēng)效果差等特點(diǎn)。隨著使用時(shí)間的增加，架設(shè)在橋架上的控制電纜會(huì)出現(xiàn)霉變的跡象，尤其是在空氣濕度較大、通風(fēng)效果差的位置，霉變更為明顯。電纜表面長(zhǎng)霉后，不僅影響其表觀質(zhì)量，還會(huì)減弱絕緣材料的介電強(qiáng)度，甚至出現(xiàn)電擊穿，由此誘發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

因此，以科學(xué)的方法診斷電纜霉變現(xiàn)象，評(píng)估該部分電纜的性能，并采用合理的方法進(jìn)行處理至關(guān)重要，本文將就此加以探討。

1? ? 長(zhǎng)霉對(duì)控制電纜造成的不良影響

1.1? ? 長(zhǎng)霉對(duì)無護(hù)套絕緣電線電纜的不良影響

（1）影響產(chǎn)品外觀，使其表面變色，擦凈后在霉菌生長(zhǎng)區(qū)域留下痕跡。

（2）影響表面絕緣電阻，有漏電的可能。

（3）影響體積電阻率。

（4）最嚴(yán)重的情況下，會(huì)降低介電強(qiáng)度，可能發(fā)生電擊穿，雖然概率很低。

（5）不排除影響機(jī)械性能的可能，但可以肯定的是，要發(fā)展到材料的機(jī)械性能明顯降低并產(chǎn)生嚴(yán)重危害，時(shí)限必然大大超過前幾種現(xiàn)象。

1.2? ? 長(zhǎng)霉對(duì)有護(hù)套絕緣電線電纜的不良影響

從理化性能和電氣性能的變化現(xiàn)象來看與無護(hù)套電纜相似，若將電纜表面蔓延的霉菌擦干凈，且電纜在以后的敷設(shè)和運(yùn)行中，護(hù)套不再生長(zhǎng)霉菌，則從本質(zhì)上來說，其對(duì)電線電纜的長(zhǎng)期使用影響不大，但護(hù)套表面會(huì)留下生長(zhǎng)過霉菌的痕跡[1]。另外，采用改性控制電纜霉變制劑制作的控制電纜，在濕熱及高電場(chǎng)、高磁場(chǎng)等特殊環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行沒有發(fā)生明顯的霉變，絕緣未受到明顯影響，使用壽命得到了有效延長(zhǎng)。

2? ? 長(zhǎng)霉電纜的檢測(cè)及誘因分析

2.1? ? 霉菌檢測(cè)

電纜霉變情況如圖1、圖2所示，可以發(fā)現(xiàn)，電纜上呈現(xiàn)出較多0.5～1 cm的白色霉菌，形態(tài)分布方面以片狀為主，局部摻雜部分斑點(diǎn)狀。部分電纜的霉菌生長(zhǎng)能力較強(qiáng)，影響范圍較大。電纜長(zhǎng)霉的區(qū)域普遍存在空氣流通效果差、濕度大的特點(diǎn)，電纜表面呈潮濕狀態(tài)，而反觀未長(zhǎng)霉電纜的區(qū)域，則以干燥狀態(tài)為主。

以廊道A（電纜長(zhǎng)霉嚴(yán)重）、廠房B（電纜長(zhǎng)霉程度輕微）兩處為例，對(duì)電纜的霉菌、周邊的空氣、積塵、積水取樣，安排檢測(cè)，結(jié)果顯示共存在包含黃曲霉、黑曲霉在內(nèi)的7種霉菌，均為常見污染菌。

從數(shù)量方面來看，廊道A的霉菌總量較多，相比之下，長(zhǎng)霉程度輕微的廠房B僅存在少量的霉菌;中層、下層電纜橋架的空氣樣品檢測(cè)結(jié)果顯示，該處霉菌較多，筆者認(rèn)為該現(xiàn)象與霉菌孢子沉降積累有關(guān)。

通過對(duì)電纜表面霉菌的分析可知，廊道A、廠房B兩處電纜表面霉菌分別達(dá)到260 CFU/cm2、95 CFU/cm2，顯然具有前者污染重、后者污染輕的特點(diǎn)。此外，環(huán)境積塵檢測(cè)結(jié)果顯示，各部分樣品的積塵中均有霉菌及其孢子，且含量較大，相比之下又以廊道A電纜橋架處最為明顯，該部位積塵中的霉菌量明顯偏高，達(dá)到335 CFU/g，廠房B雖然存在霉菌，但有所減少，為102 CFU/g。對(duì)于環(huán)境積水的檢測(cè)，結(jié)果顯示其中雖然存在霉菌，但總量相對(duì)較少，保持在合理區(qū)間內(nèi)。

由此可見，廊道A周邊環(huán)境中霉菌較多，大量分布在空氣和積塵中;而廠房B雖然也存在部分霉菌，但相對(duì)較少。進(jìn)而得知，在導(dǎo)致電纜霉菌污染的各類因素中，環(huán)境因素占據(jù)的比重較大[2]。

2.2? ? 長(zhǎng)霉誘因

電纜長(zhǎng)霉現(xiàn)象的出現(xiàn)與其材料特性、周邊環(huán)境均有密切關(guān)聯(lián)。電纜生產(chǎn)過程中會(huì)摻入包含炭黑、碳酸鈣在內(nèi)的多類添加劑，而這些添加劑對(duì)霉菌的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。目前市場(chǎng)上應(yīng)用較為廣泛的無鹵低煙阻燃護(hù)套，其中填充了豐富的氫氧化物和硬脂酸，給霉菌的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。霉菌是否生長(zhǎng)一定程度上還取決于周邊環(huán)境，例如溫度、濕度、氣流，通常在濕度較大的環(huán)境中容易出現(xiàn)霉菌。長(zhǎng)霉區(qū)域的分布有其特定的規(guī)律，通常集中在地表以下。部分地表和墻體存在積水，通道也偏潮濕，該處的相對(duì)濕度較大;通風(fēng)口布設(shè)位置規(guī)劃在通道的上方，但該部分風(fēng)口面積較小，并不能形成良好的空氣對(duì)流，若此處產(chǎn)生霉菌且未得到有效的清理，霉菌將在空氣的流動(dòng)下擴(kuò)散，導(dǎo)致通道區(qū)域內(nèi)有較為嚴(yán)重的霉味。除此之外，局部空氣中霉菌含量較高，電纜由于長(zhǎng)時(shí)間靜置而產(chǎn)生大量積塵，部分區(qū)域還有油污附著，也是霉菌生長(zhǎng)的誘因。

3? ? 長(zhǎng)霉電纜的性能評(píng)估

電廠運(yùn)行過程中不具備電纜斷電的條件，受此限制，無法從中截取部分電纜用于測(cè)試。為了滿足測(cè)試需求，采取的是壓縮模量測(cè)試和近紅外光譜分析的方法，以無損方式完成測(cè)試（全程電纜均不存在受損的問題）。

實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，無論哪類電纜，長(zhǎng)霉部位的壓縮模量均較大，相比用于測(cè)試的未長(zhǎng)霉電纜而言，增加約20%，從這一角度來看，長(zhǎng)霉部位的電纜護(hù)套變硬，較之于正常狀態(tài)下的電纜而言，其物理性能發(fā)生了變化。從既有試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，壓縮模量變幅在60%以上時(shí)才會(huì)顯現(xiàn)出物理性能的顯著變化，而實(shí)測(cè)結(jié)果顯示長(zhǎng)霉電纜的彈性模量雖有變化但幅度較小，意味著長(zhǎng)霉電纜尚未嚴(yán)重老化。根據(jù)圖3可知，各樣品的圖譜數(shù)據(jù)并無顯著差異，意味著長(zhǎng)霉與未長(zhǎng)霉的外護(hù)套均保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)（指化學(xué)變化層面）。

前述分析結(jié)果顯示，長(zhǎng)霉雖然會(huì)使電纜護(hù)套的物理性能發(fā)生改變，但對(duì)化學(xué)性能的影響輕微，在此影響下，電纜的功能雖然受損但并不嚴(yán)重。

現(xiàn)有的防霉技術(shù)方案往往是在電纜制作過程中添加普通防霉劑、霉菌抑制劑、除霉分解因子等混合制劑，以防止控制電纜在濕熱及高電場(chǎng)、高磁場(chǎng)等特殊環(huán)境下發(fā)生霉變，其現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用效果并不理想，達(dá)不到防霉的目的，控制電纜霉變問題未得到有效控制，電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)依舊存在。

新研制的改性電網(wǎng)專用控制電纜霉變制劑主成分為專業(yè)的75號(hào)工業(yè)防霉劑、納米氧化鋅、沸石粉、水楊酰苯胺、惡唑酮，副成分為除霉分解因子、霉菌抑制劑、抗氧化劑、抗衰變劑、微量穩(wěn)定劑。在電纜制作過程中滲入該制劑，能從源頭抑制霉菌生長(zhǎng)，在濕熱及高電場(chǎng)、高磁場(chǎng)等特殊環(huán)境下防止電纜霉變，提高絕緣護(hù)套的表面絕緣電阻、體積電阻率和介電強(qiáng)度，有效延長(zhǎng)控制電纜使用壽命，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4?   電纜霉變的防治措施

電纜終端得到有效密封時(shí)，被外護(hù)套包裹的絕緣層性質(zhì)穩(wěn)定，未見長(zhǎng)霉現(xiàn)象。部分電纜已經(jīng)長(zhǎng)霉但未劣化，此時(shí)如果能以科學(xué)的方法有效防治，后期使用護(hù)套、無霉菌生長(zhǎng)的情況，則對(duì)電纜的長(zhǎng)期使用不會(huì)造成太大影響[3]。在電纜霉變的防治工作中，主要應(yīng)根據(jù)霉變?cè)虿扇♂槍?duì)性方法，較為常見的有兩類：（1）物理方法，降低溫度和濕度，予以足夠的光照，盡可能消除長(zhǎng)霉的條件。（2）化學(xué)方法，借助防霉防腐劑來達(dá)到防治霉菌污染的效果。但需注意的是，所用的防霉防腐劑必須滿足環(huán)保要求，不可對(duì)人體健康造成傷害，也不可損傷電纜材料，在使用過程中可采取表面擦拭、空氣噴灑等方法。

在霉菌防治過程中，需要考慮到防治效果、操作便捷性、環(huán)保特性、成本等多方面要求。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，下文提出了現(xiàn)階段較為常見的幾種方法，并在分析優(yōu)劣的基礎(chǔ)上評(píng)估其可行性。

（1）整體更換電纜。確定存在發(fā)霉現(xiàn)象的電纜，挑選具有耐霉菌特性的電纜進(jìn)行替換，從根源上解決電纜霉變問題。該方法的優(yōu)勢(shì)在于可以根治霉變，但操作難度大、周期長(zhǎng)、成本高。

（2）改造通風(fēng)系統(tǒng)。先確定電纜霉變的區(qū)域，對(duì)該處的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，切實(shí)優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，以保證溫度、濕度、空氣流動(dòng)速度等更加合理。該方法適應(yīng)性較好，可以長(zhǎng)期規(guī)避電纜霉變問題，但也存在成本較高的局限性。同時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)的改造是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，涉及諸多細(xì)節(jié)，對(duì)實(shí)際執(zhí)行提出了較高的要求。總體來看，改造通風(fēng)系統(tǒng)有一定的可行性，具體還需權(quán)衡成本、改造效果等，確定綜合應(yīng)用效果較佳的方案。

（3）噴灑防霉劑。若電纜存在發(fā)霉現(xiàn)象，可先清理其上的霉菌，待該處保持相對(duì)潔凈的狀態(tài)后，噴灑防霉劑。該方法的優(yōu)勢(shì)在于操作便捷、成本低;不足之處在于難以從根源上防治霉菌，即后續(xù)可能仍有霉變現(xiàn)象，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，需在電纜霉變的處理方面投入較多的時(shí)間和精力。因此，噴灑防霉劑的方法可行性欠佳，但在條件允許時(shí)可作為備用方案。

（4）噴涂防霉涂層。若部分電纜已經(jīng)發(fā)霉，可先清理其表面殘留的霉菌及各類雜物，待該處恢復(fù)潔凈狀態(tài)后，噴涂防霉涂層。該方法的優(yōu)勢(shì)在于成本較低，操作具有便捷性，能夠確保電纜在相對(duì)較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)生霉變;但必須在正式操作前組織現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，確定最為合適的方案。因此，噴涂防霉涂層的方法有較高的可行性，可以靈活地應(yīng)用在電纜霉變防治工作中。

5? ? 結(jié)語

綜上所述，霉變是控制電纜使用期間較為常見的問題，此現(xiàn)象的出現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)偏潮濕、通風(fēng)效果差等因素有關(guān)，同時(shí)電纜材料自身特性也會(huì)在一定程度上促使霉變的產(chǎn)生。電纜霉變的影響較為嚴(yán)重，可能會(huì)導(dǎo)致絕緣性能下降，甚至誘發(fā)安全事故。因此，建議相關(guān)部門給予高度重視，對(duì)更換電纜、優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)、噴灑防霉劑、噴涂防霉涂層等方法進(jìn)行可行性分析，以合理的方式完成電纜霉變的防治工作。

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收稿日期：2021-12-06

作者簡(jiǎn)介：楊波（1979—），男，貴州晴隆人，碩士研究生，高級(jí)工程師，從事繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)工作。