摘要：由于电缆老化造成的事故频发，为了对电缆的绝缘状态进行有效分析和全面了解，本文将对电缆的老化进行检测分析，利用一段已经被使用10年的220KV的电缆线，对它外壳的绝缘状态用红外光谱分析法和差式扫描量热分析法进行检测，并对它的检测结果进行归纳与总结，希望该检测方法和检测数据能够对相关工作人员有所帮助，从而为电缆的更换和维护提供强大的理论依据，减少意外事故的发生。
关键词：电缆老化；绝缘状态；检测分析
1红外光谱分析法
红外光谱对电介质的研究具有强大的辅助作用，它能够通过红外光线对样品的状态进行分析，当被检测样品处于不同频率变化的红外光线当中时，被检测样品的组成分子能够吸收一部分红外光谱的一些相同频率的红外光，而不同的成分的分子所吸收的红外光的频率也不相同，通过这种原理，部分红外光线的透射程度在样品的照射部位会因为分子的不同而减弱，在试验过程中，应该将红外光频率的不同波长和百分的透射比记录下来，将这些数据进行整合和计算后就可以得到红外光谱，通过红外光谱中所绘制曲线的波长，就可以分析出缆线的老化状态，从而能够对电缆的绝缘性进行下一步的分析和总结。
1.1红外光谱分析试验步骤
首先，要采集被检测样品，从220KV的线缆绝缘包裹上，剪下3块大小相同但位置不同的检测样本，为了试验的精确性，可以从绝缘物体的外部、中部和内侧进行取得样品，并用无水酒精进行清洗，保证样品的清洁程度。然后，把被检测样品静置干燥24小时[1]。最后，使用全反射红外光谱检测仪器进行检测样品的曝光面。等把三个样品都进行检测完成后，把它们分别命名为外侧、中侧和内侧3组，进行对比分析，绘制出曲线，从而得到红外光谱，具体如图一所示。
图 1红外光谱对比图
从图中我们可以看出，在红外光谱的2917和2848的位置，吸收峰的频率较强，在其他位置则出现了伸缩程度不同的振动峰，造成这一现象的原因是由于缆线外部包裹老化程度的不同而导致的，根据缆线包裹曝光面分析，外侧受到日光和环境因素的影响老化速度较快，内侧与缆芯的距离较近，受到电热和电场的因素影响，它的老化程度也较大，而中部的老化最小。随着老化程度的加剧，我们可以发现图中主链和侧链上的-CH2-键会发生断裂，导致-CH2-键的含量减少。缆线包裹中侧的-CH2-键吸收峰大于外侧和内侧，说明退运电缆的包裹外侧和内侧相对于中侧均发生了老化断键。
2差示扫描量热分析法
为了进一步检测热量对缆线的老化是否有重要影响，我们将采用差示扫描量热分析法对缆线包裹进行分析检测，通过测量样本在不同温度下的结构变化，对引起其其熔点、结晶度、晶片厚度、结晶速率进行分析研究，观察材料在吸热和放热方面的影响。下面我们将对绝缘材料的聚集态结构进行试验，探究它在不同的力学性能、击穿性能情况下的结构变化。首先，我们要和上一个试验取样的手法一样，取外、中、内三个位置的缆线包裹为检测样品，且厚度应该控制在2mm以内，长度和宽度在5mm左右，重量在6mg左右。通过实验分析其熔点、结晶度、晶片厚度、结晶速率在老化过程中的变化情况。
图 2样品结晶变化示意图
经过一系列的实验，我们通过对绝缘样本的结晶程度进行分析，并采用计算公式对其进行计算，最终得出了以上检测结果，如图2。通过采用该分析法我们可以发现，各组样品的熔融速度和结晶过程不完全相同，且在相同的温度下，其数值也不尽相同，测试的峰值也不相同。这说明，在电缆的长期使用中，电缆外部的绝缘材料的聚集形态结构发生了改变[2]。通过图2的数据我们可以得知，内侧样本和外侧样本相比，其结晶程度有所降低。而且，根据以往的实验资料证明，在电热的影响下，缆线包裹内侧的绝缘片晶会逐渐变薄，从而导致其结晶度的下降。也就是说电热也是影响线缆绝缘体老化的重要因素之一。
结语
通过以上两组实验，我们可以得知，外部环境因素是导致电缆绝缘体老化的一大因素，电缆传输电能的过程中产生的热量也是导致电缆绝缘体老化的因素之一。在试验中，我们应用的是220KV的电缆，且已经被使用了10年，根据以上数据，我们可以知道，电缆的最长使用寿命就在10年左右，一旦超过了这一时限，极易发生漏电、断线现象，甚至引发火灾对人们的生命财产安全造成极大的威胁。因此，有关部门应该定期对电缆使用情况进行了解，对电缆老化问题进行及时解决，以免因为治理不及时，而导致重大事故的发生。
参考文献：
[1]易胜杰.电线电缆绝缘电阻检测数据影响因素[J].房地产导刊，2019，（20）：154.
[2]国网青海省电力公司西宁供电公司.一种电力电缆绝缘层电气状态综合检测装置：CN201821892099.0[P].2019-07-23.
论文作者:丁志顺
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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