Come l'umidità influenza l'isolamento dei cavi elettrici: cause, effetti, rilevamento e prevenzione

Cause, effetti, rilevazione e prevenzione

Introduzione

L'umidità è un importante fattore ambientale che influisce sull'affidabilità a lungo termine dell'isolamento dei cavi di alimentazione.cattive pratiche di installazioneUna volta che l'umidità raggiunge l'isolamento o le interfacce all'interno di un sistema di cavi, può accelerare la degradazione elettrica e chimica.Per cavi a media e alta tensione, l'esposizione a lungo termine all'umidità può contribuire alla formazione di alberi d'acqua, ad un aumento delle perdite dielettriche e ad un eventuale guasto dell'isolamento.

1Come l' umidità entra nei cavi elettrici

L'umidità può penetrare attraverso involucri esterni danneggiati o invecchiati, giunzioni e terminazioni mal sigillate, installazione o manipolazione errate, acque sotterranee e inondazioni, condensa negli accessori per cavi,e danni meccaniciLe debolezze nelle giunture, nelle terminazioni e nei sistemi di guarnizione possono fornire vie per l'ingresso dell'acqua.

2Come l' umidità influenza l' isolamento dei cavi

L'acqua cambia l'ambiente elettrico e chimico intorno all'isolamento del cavo. L'esposizione all'umidità a lungo termine può aumentare le perdite dielettriche e accelerare l'invecchiamento.L'umidità combinata con lo stress elettrico può contribuire alla crescita dell'acquaL'umidità può anche influenzare gli schermi dei cavi, i componenti metallici, le giunzioni e le terminazioni, aumentando la corrosione e lo stress elettrico.

3. Albero d'acqua in cavi XLPE

L'albero di acqua è un meccanismo di invecchiamento ben noto associato all'isolamento dei cavi polimerici, che generalmente si sviluppa sotto l'influenza combinata di umidità, tensione elettrica,e condizioni di materiale o di interfacciaGli alberi d'acqua non possono causare un guasto immediato, ma possono ridurre gradualmente le prestazioni di isolamento nel corso degli anni di servizio, rendendo il cavo più vulnerabile a guasti elettrici.L'invecchiamento legato all'umidità è quindi particolarmente importante quando si valutano le vecchie reti sotterranee di cavi a media tensione..

4Segni di problemi con i cavi legati all' umidità

I possibili segnali di avvertimento includono:

• Diminuzione della resistenza dell'isolamento
• Aumento delle perdite dielettriche
• Risultati delta di abnormalità di abbronzatura
• Aumento dell'attività di scarico parziale
• Corrosione o contaminazione intorno agli accessori
• Errori ripetuti dei cavi in luoghi bagnati
• Risultati anormali rispetto ai test precedenti

Una combinazione di ispezione e diagnostica elettrica fornisce generalmente informazioni più utili che basandosi su un singolo indicatore.

5Come individuare il deterioramento dell'isolamento dovuto all'umidità

Prova di resistenza all'isolamentofornisce un'indicazione di base delle condizioni di isolamento.Test VLFè comunemente utilizzato per i sistemi di cavi a media tensione per la valutazione della resistenza e, con tecniche adeguate, per la diagnosi.Test sul Delta di Tanvaluta le perdite dielettriche e può fornire informazioni sull'invecchiamento dell'isolamento e sul deterioramento legato all'umidità.Prova di scarico parzialerileva attività elettrica localizzata associata a difetti nell'isolamento del cavo, nelle giunzioni e nelle terminazioni.Ispezione visiva e controllo della guainapuò aiutare a identificare danni fisici o possibili punti di ingresso dell'acqua.

6Prevenzione dei danni causati dall'umidità

I problemi legati all'umidità dei cavi possono essere ridotti mediante un'adeguata installazione, protezione e manutenzione.

• Utilizzare un'appropriata guaina di cavi e disegni che bloccano l'acqua per l'ambiente.
• Sigillare correttamente le giunzioni e le terminazioni dei cavi.
• Prevenire danni meccanici durante l'installazione e lo scavo.
• Controllare l'invecchiamento e la penetrazione dell'acqua degli accessori.
• Tenere un registro accurato delle prove e delle riparazioni dei cavi.
• Prestare particolare attenzione ai cavi sotterranei in zone umide o soggette a alluvioni.
• Utilizzare test basati sulle condizioni per circuiti vecchi o critici.

La prevenzione è generalmente più efficace e meno costosa della riparazione di un cavo dopo un guasto dell'isolamento.

7. Migliori pratiche per la manutenzione dei cavi

Un programma pratico di manutenzione dovrebbe combinare informazioni ambientali con i risultati di prove elettriche: età del cavo, condizioni di installazione, storia di guasti, risultati di prove precedenti,e l'esposizione all'umidità devono essere considerate tutte.

Quando si verificano risultati diagnostici anomali, esaminare l'intero sistema di cavi piuttosto che solo il corpo del cavo.e l'integrità della guaina possono influenzare l'affidabilitàLe prove devono essere eseguite utilizzando le attrezzature e le procedure appropriate, isolando e scaricando il cavo in modo sicuro prima e dopo le prove ad alta tensione.

Conclusioni

L'umidità può ridurre significativamente l'affidabilità a lungo termine dell'isolamento dei cavi di alimentazione, in particolare se combinata con lo stress elettrico e l'invecchiamento.deterioramento dielettrico, la corrosione e, infine, la rottura dell'isolamento.

Detezione precoce attraverso ispezioni, test di resistenza all'isolamento, test VLF, delta di abbronzatura, diagnostica delle scariche parziali,e la valutazione dell'involucro può aiutare a identificare il deterioramento prima che si verifichi un grave guastoIl controllo dell'ingresso di umidità e l'istituzione di un monitoraggio sistematico delle condizioni dei cavi sono importanti passi per migliorare l'affidabilità e ridurre le interruzioni inaspettate.