討論PVC電線電纜的環(huán)保要求

發(fā)達(dá)國(guó)家嚴(yán)禁使用非環(huán)保電纜，我國(guó)也十分重視這個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)相關(guān)法律法規(guī)明令要求重要建筑禁止使用聚lǜ乙烯電線電纜，必須采用無(wú)鹵低煙交聯(lián)PVC電線電纜，以避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)大量濃煙、lǜ氣，造chéng人員傷亡。

　　環(huán)保電纜將有力帶動(dòng)電纜行業(yè)發(fā)展，提升電纜生產(chǎn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，并在綠色實(shí)踐和創(chuàng)新中，使電纜產(chǎn)業(yè)在可持續(xù)發(fā)展道路上越走越穩(wěn)。近年來(lái)，我國(guó)電纜企業(yè)逐步向環(huán)保電纜、低煙無(wú)鹵型電纜等方向努力，盡可能做到不含有鉛、鎘、汞等重金屬，不含有溴系阻燃劑，不產(chǎn)生有害的鹵素氣體，不產(chǎn)生腐蝕性氣體，燃燒時(shí)發(fā)熱量少，不污染土壤等等，環(huán)保電纜將會(huì)更加受到市場(chǎng)的青睞，在電網(wǎng)公司招標(biāo)中更容易獲得高額訂單。

　　用戶對(duì)環(huán)保型電線電纜的要求，歸納起來(lái)有以下幾點(diǎn)：　　

　　1.要求鉛和重金屬的含量低

　　*，鉛和某些重金屬會(huì)對(duì)人體健康造成不利影響，而在PVC配方中，通常需要混入鉛、鎘、鋇等重金屬化合物的添加劑。但是，從上世紀(jì)90年代以來(lái)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家及大電氣公司相繼制定法規(guī)，在所用的PVC電線電纜中，有八種重金屬含量不得大于規(guī)定。這些新規(guī)定既給電線電纜制造商帶來(lái)新的商機(jī)，又給PVC電纜制造商帶來(lái)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

　　2.要求其低煙與低氧化氫

　　良好的阻燃性能是PVC電線電纜一個(gè)十分明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是，普通阻燃PVC線纜在起火燃燒時(shí)，會(huì)釋放出濃濃的黑煙和大量的HCI氣體，從而造成起火后的"二次災(zāi)害"，嚴(yán)重影響人員撤離和消防救護(hù)工作的開(kāi)展。所以，在對(duì)電線電纜提出阻燃要求的同時(shí)，在某些使用場(chǎng)合還會(huì)進(jìn)一步提出"低煙"和"低HCI"的要求。

MHYVP 1*4*0.75礦用屏蔽監(jiān)控電纜　　3.要求低毒或無(wú)毒

　　對(duì)于某些可能與食品、血液制品接觸的家用電器、醫(yī)療衛(wèi)生電器以及兒童電動(dòng)玩具上使用的線纜，除要求無(wú)鉛無(wú)重金屬外，還要求無(wú)毒（或低毒）。這就是說(shuō)，在PVC配方中使用的所有成分材料均應(yīng)是無(wú)毒的。電纜料中含有大量的增塑劑，但制造無(wú)毒料必須選用無(wú)毒的增塑劑。因此，這種PVC料的要求比無(wú)鉛無(wú)重金屬料的更高，售價(jià)也自然更貴。

　　4.其他禁物用

　　目前，歐盟正審理的法規(guī)，對(duì)下列物品進(jìn)行了限制，以確保電線電纜能復(fù)合環(huán)保要求。例如：1）石棉；2）多由聯(lián)苯及其醚類，多溴*；3）多lǜ聯(lián)苯；4）短鏈（C10~C13）lǜ化石蠟。

　　隨著環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到重視，許多國(guó)家已經(jīng)紛紛制定了各種環(huán)保政策，因此人們更傾向于使用綠色環(huán)保電纜。低煙無(wú)鹵阻燃電纜材料就是目前較熱門的環(huán)保電纜之一。盡管我國(guó)市場(chǎng)對(duì)綠色環(huán)保電纜的需求日益增長(zhǎng)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在相關(guān)政策制定和強(qiáng)制性應(yīng)用方面還有很長(zhǎng)的一段路要走，我國(guó)應(yīng)盡快完善環(huán)保電纜標(biāo)準(zhǔn)。

電纜故障的性質(zhì)與分類

1. 以故障材料特征分類

可分為串聯(lián)故障、并聯(lián)故障及復(fù)合故障三類。

（1）串聯(lián)故障

串聯(lián)故障（金屬材料缺陷）是指電纜一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體（包括鉛、鋁外皮）斷開(kāi)的故障。它是廣義的電纜開(kāi)路故障。因纜芯的連續(xù)性受到破壞，形成斷線或不*斷線。不*斷線尤其不容易發(fā)現(xiàn)。串聯(lián)故障具體可分為：一點(diǎn)開(kāi)斷、多點(diǎn)開(kāi)斷、一相斷線、多相斷線等。

（2）并聯(lián)故障

并聯(lián)故障（絕緣材料缺陷）是指導(dǎo)體對(duì)外皮或?qū)w之間的絕緣水平下降，不能承受正常運(yùn)行電壓而發(fā)生的短路故障。它是廣義的電纜短路故障。這類故障由于纜芯之間或纜芯對(duì)外皮間的絕緣破壞而形成短路、接地、閃絡(luò)擊穿等現(xiàn)象，在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)頻率較高。并聯(lián)故障具體可分為：一相接地、兩相接地、兩相短路、三相短路等。

（3）復(fù)合故障

復(fù)合故障（絕緣材料、金屬材料都出現(xiàn)了缺陷）是指纜芯與纜芯之間的絕緣均出現(xiàn)故障。它包括一相斷線并接地、兩相斷線并接地、兩相短路并接地等。

2. 以故障點(diǎn)絕緣特征分類

根據(jù)電纜故障點(diǎn)絕緣電阻Rf與擊穿間隙G的情況，電纜故障又可分為開(kāi)路故障、低阻故障、高阻故障、閃絡(luò)故障四大類。該分類法為現(xiàn)場(chǎng)電纜故障zuì基本的分類方法，特別有利于探測(cè)方法的選擇。

其中，間隙擊穿電壓UG的大小取決于故障點(diǎn)放電通道（即擊穿間隙）的距離G，絕緣電阻Rf 的大小取決于故障點(diǎn)電纜介質(zhì)碳化程度，分布電容 Cf 的大小取決于故障點(diǎn)受潮程度。

（1）開(kāi)路故障

電纜金屬部分的連續(xù)性受到破壞，形成斷線，且故障點(diǎn)的絕緣材料也受到不同程度的破壞?，F(xiàn)場(chǎng)用兆歐表測(cè)其絕緣電阻Rf 為無(wú)窮大（∞），但在直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電擊穿；檢查芯線導(dǎo)通情況，有斷點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)一般以一相或二相斷線并接地的形式出現(xiàn)。

（2）低阻故障

電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)接地故障。現(xiàn)場(chǎng)用兆歐表測(cè)其絕緣電阻Rf小于10Z0（Z0為電纜的波阻抗，一般取10～40Ω之間）。現(xiàn)場(chǎng)一般低壓動(dòng)力電纜和控制電纜出現(xiàn)低阻故障的幾率較高。

（3）高阻故障

電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)接地故障。現(xiàn)場(chǎng)用兆歐表測(cè)其絕緣電阻Rf 大于10Z0，在直流高壓脈沖試驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電擊穿。高阻故障是高壓動(dòng)力電纜（6KV或10KV電力電纜）出現(xiàn)幾率zuì高的電纜故障，可達(dá)總故障的80%以上。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)，筆者一般取Rf =3KΩ為劃分高阻與低阻故障的界線。因?yàn)?/span>Rf =3KΩ時(shí)，恰好能得到回線法電橋jīng確測(cè)量所必需的10～50mA的測(cè)量電流。

MHYVP 1*4*0.75礦用屏蔽監(jiān)控電纜（4）閃絡(luò)故障

電纜絕緣材料受到損傷，出現(xiàn)閃絡(luò)故障。現(xiàn)場(chǎng)用兆歐表測(cè)其絕緣電阻Rf為無(wú)窮大（∞），但在直流耐壓或高壓脈沖試驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)性電擊穿。閃絡(luò)性故障比較難測(cè)，特別是新敷設(shè)的電纜進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)出現(xiàn)閃絡(luò)故障時(shí)?，F(xiàn)場(chǎng)一般使用直流閃絡(luò)法進(jìn)行探測(cè)。

3. 以故障觸發(fā)原因及故障點(diǎn)特征分類

根據(jù)電力電纜在運(yùn)行或預(yù)防性試驗(yàn)中，電纜、電纜頭及中間盒出現(xiàn)不同特點(diǎn)的絕緣破壞，還可分為放炮故障、擊穿故障和運(yùn)行故障三類。

（1）放炮故障

在工礦企業(yè)，運(yùn)行中的電力電纜，由于種種原因，絕緣出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，產(chǎn)生跳閘的事故。稱為電纜放炮。這類故障的特點(diǎn)是：電纜故障點(diǎn)多數(shù)有鉛包或銅皮破裂，外部有不同程度的變形；電纜故障性質(zhì)常表現(xiàn)為兩相短路接地或兩相斷線并接地，其接地電阻一般較小，解剖故障點(diǎn)，可發(fā)現(xiàn)電弧擊穿的碳化點(diǎn)或樹狀放電碳道與裂痕。電纜放炮故障，其故障特征明顯，大多數(shù)情況下，運(yùn)行值班人員都能提供放炮大致位置。所以，這類故障除少數(shù)較復(fù)雜的情況需測(cè)距外，一般只要用萬(wàn)用表測(cè)定故障的具體性質(zhì)（單相接地、短路接地、斷線接地等），可用聲測(cè)法直接定點(diǎn)，簡(jiǎn)單明了。

（2）擊穿故障

實(shí)際工作中，因預(yù)防性試驗(yàn)而觸發(fā)的電纜絕緣破壞事件，習(xí)慣稱為電纜擊穿。該類故障均發(fā)生在直流實(shí)驗(yàn)電壓下，其絕緣破壞為電擊穿，接地點(diǎn)一般鉛包或銅皮完好，外部無(wú)明顯變形（機(jī)械創(chuàng)傷除外）。電纜擊穿故障多為單純性接地故障，其接地故障較高，解剖故障點(diǎn)，絕緣材料沒(méi)有碳化點(diǎn)，但通過(guò)儀器可發(fā)現(xiàn)碳孔和水樹枝老化結(jié)構(gòu)。對(duì)電纜擊穿故障，特別是一些高阻接地性電纜擊穿故障，其測(cè)試難點(diǎn)在測(cè)距。由于該類故障較為隱蔽，測(cè)試參數(shù)復(fù)雜多變，缺少規(guī)律性，所以能否迅速發(fā)現(xiàn)電纜故障點(diǎn)，測(cè)距是關(guān)鍵。"高壓回線法"、"電錘法"均具有探測(cè)該類故障zuì有效的方法。

（3）運(yùn)行故障

它是指工廠電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，電纜饋出線、電機(jī)、變壓器的電纜引線，其高壓二次回路出現(xiàn)電壓波動(dòng)或發(fā)現(xiàn)接地信號(hào)（有接地保護(hù)的電力元件出現(xiàn)接地跳閘），排除其他電力元件故障的可能性而確定的電纜故障。這類故障的zuì大特點(diǎn)就是不明確。電纜運(yùn)行故障的形式就是電纜放炮（如兩點(diǎn)接地引發(fā)的相間短路）；另一部分運(yùn)行故障在做停點(diǎn)檢查時(shí)，由于耐壓通不過(guò)而發(fā)展成電纜擊穿故障（如電纜老化、絕緣缺陷等）；還有一部分電纜運(yùn)行故障是由于電纜引出線安裝位置不當(dāng)（如電纜相間或?qū)Φ鼐嚯x不夠、電纜頭臟污或電機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)水等），這些故障主要進(jìn)行一些簡(jiǎn)單處理即可；zuì不明確的是那些瞬時(shí)接地、產(chǎn)生不穩(wěn)定閃絡(luò)的電纜運(yùn)行故障。該類故障在電纜停電后，絕緣電阻測(cè)量和直流耐壓實(shí)驗(yàn)有相當(dāng)部分可以通過(guò)，再把電纜投入系統(tǒng)后，也能正常運(yùn)行一段時(shí)間；剩下的就是單相接地電纜故障，它們約占電纜運(yùn)行故障的40%，這種接地故障一般外部也沒(méi)有明顯變形，接地電阻也不太高（一般幾十至幾百歐）。解剖故障點(diǎn)有細(xì)微的碳化點(diǎn)。

電纜運(yùn)行接地故障原因有兩種：其一，由于電纜運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，絕緣層出現(xiàn)自然老化；其二，電纜在腐蝕環(huán)境中，電纜護(hù)套被迅速破壞，腐蝕性氣體侵入絕緣層使其劣化。電纜絕緣層不管出現(xiàn)老化還是劣化，其擊穿電壓都會(huì)下降，zuì終導(dǎo)致額定工頻電壓下的電擊穿，從而產(chǎn)生電纜接地故障。這類故障可用"低壓回線法"探測(cè)；用"電錘法"探測(cè)，效果也較好。