四、化學腐蝕
1、敷設(shè)環(huán)境化學腐蝕
如果電纜溝內(nèi)的積水或直埋土壤中含有腐蝕性成分,例如硫酸或硝酸等,電纜表面長期與這些腐蝕性物質(zhì)接觸,會發(fā)生嚴重的化學腐蝕。如果電纜護層被損壞,水分進入電纜后會左右縱向擴散。在某些地區(qū)的地下水質(zhì)和土壤嚴重受化學污染的情況下,如果電纜路徑選擇不當,電纜溝構(gòu)筑不良,回填物腐蝕性太大,都會使電纜絕緣和護套有機材料的分子發(fā)生化學降解而導致電纜被腐蝕現(xiàn)象,使電纜絕緣電阻下降,甚至喪失絕緣電阻。
2、酸雨化學腐蝕
對電纜危害嚴重的化學腐蝕因素,除了敷設(shè)環(huán)境的水質(zhì)和土壤狀況以外,還有現(xiàn)代酸雨的嚴重影響。
所謂酸雨,是由于大量燃燒化石燃料(煤炭、石油、天然氣)或生物物質(zhì)燃料,將酸性化合物 (如二氧化硫,、二氧化碳和二氧化氮,主要是二氧化硫) 排放至空氣中,造成降雨中含硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)的現(xiàn)象。酸雨的主要成分是二氧化硫。一般認為,如果雨水的PH值小于5.6,可被認為是酸雨。形成酸雨的主要原因是工廠二氧化硫排放過量造成的。現(xiàn)在,世界上正在實施的"節(jié)能減碳"和"節(jié)能減排",其目的主要是減少硫化物和碳化物的排放量,以保護清潔的大氣環(huán)境。
我國已有20多個省市發(fā)生酸雨災(zāi)害,主要分布在長江以南地區(qū)。酸雨不但對農(nóng)作物、森林、草原、魚類等造成非常嚴重的滅絕性危害,而且對金屬物品的腐蝕也相當嚴重,對電線電纜、鐵路軌道、船舶車輛、輸電線路、橋梁、房屋、機電設(shè)備等均會造成嚴重損害。
四川大學學報曾發(fā)表一份研究報告《酸雨作用下酸性土壤酸化過程中銅的腐蝕行為》。實驗證明,酸雨會增大銅的腐蝕速率。銅的受腐蝕表面主要是氧化亞銅(Cu2O)和氧化銅 (CuO)。
酸雨對直埋電纜的危害途徑是:空氣中的二氧化硫與雨水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸被氧化成硫酸:
SO2 + H2O = H2SO3
2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
含有硫酸的雨水,在高氣溫環(huán)境中,從電纜護層破損點或電纜接頭處進入電纜,對絕緣層、護層和銅導體都會發(fā)生腐蝕作用。硫酸腐蝕電纜護層和絕緣層,使其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生降解而損壞,使絕緣電阻嚴重下降,甚至失去絕緣和保護作用。硫酸與銅反應(yīng)生成藍色的硫酸銅(CUSO4)結(jié)晶體,遇水成為藍色硫酸銅溶液。。
CU + 2H2SO4 = CUSO4 + SO2↑+ 2H2O
前幾年,土壤腐蝕性大、酸雨重災(zāi)區(qū)的重慶市某供電部門,就在電纜端部發(fā)現(xiàn)了藍色液體和絕緣層損壞的現(xiàn)象。如果電纜外皮損壞嚴重,特別是在高溫、高濕、強日光的季節(jié),如果發(fā)生酸雨,或者土壤中的硫酸含量較大,電纜進水很多,這種藍色硫酸銅溶液會迅速沿著電纜長度上擴散,直到從電纜破損處和電纜端部溢出。硫酸銅溶液可以導電,滲入絕緣層內(nèi)后,更曾強了絕緣層的導電性,進而使絕緣層的電阻急劇下降,失去絕緣作用,發(fā)生電纜短路事故。
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