高壓電纜緩沖層燒蝕問題困擾了高壓電纜界近二十年，對高壓電纜緩沖層燒蝕的成因機理到目前為止認知的引起燒蝕的原因有：

1.半導(dǎo)電緩沖阻水帶材料考核要求的缺失：由于電力電纜內(nèi)部材料之間存在相容性的特點，缺少半導(dǎo)電緩沖阻水層原材料針對這方面的考核要求；

2.產(chǎn)品標準要求不清晰：高壓電纜產(chǎn)品標準中半導(dǎo)電緩沖層的作用描述不夠清晰，導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇等方面考慮不夠仔細，容易形成電纜徑向電流的集中，局部緩沖層發(fā)熱引發(fā)燒蝕或加速白色粉末的形成；

3.半導(dǎo)電緩沖阻水層吸濕性強認識不足：原材料制造、包裝、運輸、原材料使用過程和安裝等環(huán)節(jié)中沒有充分認識半導(dǎo)電緩沖阻水帶吸潮強的特點，緩沖帶吸潮是加速白色粉末形成的主要原因。

本文就半導(dǎo)電緩沖阻水層防潮措施進行一些探討。

為什么半導(dǎo)電緩沖阻水帶會吸潮？

高壓電纜用半導(dǎo)電阻水帶中含有阻水粉，其制備方法是將一定配比量的單體ＣＭ和交聯(lián)劑加入到丙烯酸鈉中溶解，即生成聚丙烯酸，通過加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值6～9，其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

得到的聚合溶液和配比量的引發(fā)劑的水溶液，加入到不銹鋼聚合器中，攪拌混合加熱升溫至80℃，聚合得到的蜂窩發(fā)泡樹脂，以剪切機切碎于80℃下烘干、過100目篩得到白色粉末狀的聚丙烯酸鈉。所以阻水粉的主要化學(xué)成分是低交聯(lián)型聚丙烯酸鈉鹽，它能吸收比自身重幾百或上千倍的去離子水，吸水后即成凝膠狀，即使加壓也很難擠出水來，有極強的吸水性能。

因此半導(dǎo)電緩沖阻水帶極易吸潮的原因是其內(nèi)部含有聚丙烯酸鈉“吸水劑”。

半導(dǎo)電緩沖阻水帶吸潮后的危害有哪些？

半導(dǎo)電緩沖阻水帶吸潮后在與鋁護套接觸的地方容易形成白色粉末，故障案例如下：

運行幾年后的故障電纜：

半導(dǎo)電緩沖阻水帶吸潮后未運行型式試驗后樣品解剖情況：

高壓電纜半導(dǎo)電阻水帶上的阻水粉吸水后，阻水粉會形成游離的OH-離子，在鋁護套的波谷內(nèi)側(cè)與緩沖層接觸，鋁是兩性金屬，即既能與酸反應(yīng)，也能與堿反應(yīng)。因此鋁護套與緩沖層接觸處的OH-會與鋁反應(yīng)，如果有電場作用下，OH-會更容易匯集到鋁套與緩沖帶接觸的位置，鋁與堿（OH-）發(fā)生反應(yīng)：

反應(yīng)生成的偏鋁酸鈉極易溶于水，且吸收空氣中的CO 2 發(fā)生如下反應(yīng)：

CO 2 過量時：

CO2少量時：

氫氧化鋁能繼續(xù)反應(yīng)生成氧化鋁：

生成白色晶體，Al 3 O 3 此種情況下鋁護套中鋁元素就轉(zhuǎn)移到緩沖層上形成白色粉末。

另外在有電場作用下，也有可能發(fā)生電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)反應(yīng)通常在直流電情況下較易產(chǎn)生，但在交流電情況下也能發(fā)生電解。

AL 2 O 3 、Na 2 CO 3 、NaHCO 3 ，這三種物質(zhì)晶體的電阻顯絕緣特性，不利于泄漏電纜的傳導(dǎo)，甚至可能產(chǎn)生熱量，引起溫升導(dǎo)致電纜的擊穿。

如何防止半導(dǎo)電緩沖阻水層吸潮？

為了防止半導(dǎo)電緩沖阻水帶吸潮，應(yīng)考慮各個環(huán)節(jié)的防潮措施，才能保證投運以后的高壓電纜緩沖層是“干燥的”。

半導(dǎo)電緩沖阻水帶生產(chǎn)、包裝、運輸環(huán)節(jié)：

1）阻水緩沖帶在生產(chǎn)過程中，注意阻水粉的吸潮問題，應(yīng)規(guī)定防吸潮的工藝流程；

2）阻水緩沖帶的包裝應(yīng)考慮防吸潮的措施，最 好采用真空包裝措施，以便電纜生產(chǎn)企業(yè)在使用過程中，用肉眼就能識別防潮措施是否有效；

3）阻水緩沖帶的運輸過程中，一定要采取措施防止防潮措施的損壞。

半導(dǎo)電緩沖阻水帶使用環(huán)節(jié)：

現(xiàn)在絕大數(shù)高壓電纜制造企業(yè)往往半導(dǎo)電緩沖阻水層繞包結(jié)束后，放置在車間里數(shù)小時甚至數(shù)天，再進行下道工序，這樣做就表明原材料供應(yīng)商防潮措施都是徒勞的，特別是長江以南地區(qū)的高壓電纜制造企業(yè)要注意，濕度大緩沖組水層吸潮的幾率更大，高壓電纜故障調(diào)查也驗證了這種情況。

因此研究和改進高壓電纜生產(chǎn)過程中減少半導(dǎo)電緩沖阻水層不吸收潮氣或少吸收潮氣的生產(chǎn)工藝是當務(wù)之急，我國幅員遼闊，高壓電纜制造企業(yè)分布在全國各地，每個地區(qū)的濕度狀況不一樣，同一個地區(qū)在不同的季節(jié)其濕度狀況也不一樣，因此每個電纜制造企業(yè)應(yīng)研究你所在地區(qū)半導(dǎo)電緩沖阻水帶打開包裝后暴露在空氣中允許的時間，作為生產(chǎn)工藝的嚴格要求去執(zhí)行。

為了確保緩沖阻水層在繞包過程中不吸潮，建議開展以下二種可能的工藝或裝備的改進工作：

第一種：在緩沖阻水層繞包結(jié)束后立刻纏繞類似于保鮮膜類的薄膜層，隔絕緩沖阻水層與空氣的接觸，當進行下道工序時再退除隔絕薄膜；

第二種：金屬層制作（金屬氬弧焊或連續(xù)擠出）設(shè)備的改造，把緩沖層繞包工序與金屬層制作工序同步，繞完緩沖層后立刻進行金屬層制作工序，這樣保證緩沖層繞包結(jié)束后就被金屬層包裹，隔絕與空氣的接觸。

控制緩沖層繞包過程中潮氣吸入非常重要，只有企業(yè)注重產(chǎn)品質(zhì)量，才會考慮和注重此工藝的實施。 另外，建議制造企業(yè)注意電纜端頭的密封問題，如果長期存放在車間的半成品也應(yīng)考慮端頭的密封問題，而不是出廠的時候在密封。

高壓電纜安裝環(huán)節(jié)緩沖層潮氣的吸入：

現(xiàn)在高壓電纜現(xiàn)場安裝的環(huán)境條件越來越不重視，也是高壓電纜端部潮氣吸入的途徑之一。電纜附件安裝時，電纜分斷與端部密封工作要同步，特別是南方地區(qū)，空氣濕度比較大時更應(yīng)注意。

總之，阻水型半導(dǎo)電緩沖帶是極易吸潮的材料，從原材料生產(chǎn)到電纜敷設(shè)安裝結(jié)束的各個環(huán)節(jié)都要考慮防潮問題。