電纜在高溫天氣下的老化機制主要是環(huán)境高溫與電纜自身發(fā)熱疊加,加速材料性能劣化和結(jié)構(gòu)破壞的過程,具體機制如下:
一、絕緣材料的熱氧化降解
高溫會激活電纜絕緣層(如聚乙烯、聚氯乙烯等)中的分子鏈,使其與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應,導致分子鏈斷裂或交聯(lián)過度。
表現(xiàn)為絕緣層變硬、變脆、失去柔韌性,甚至出現(xiàn)裂紋,絕緣性能(如擊穿強度、體積電阻率)顯著下降,最終喪失絕緣功能。
二、護套材料的物理性能劣化
護套(保護絕緣層的外層材料)在高溫下易發(fā)生軟化、熔融或熱收縮,導致機械強度降低。
長期高溫會使護套材料中的增塑劑揮發(fā)(如聚氯乙烯護套),進一步加劇硬化和開裂,失去對絕緣層的保護作用,易受外界機械損傷或 moisture( moisture 應為 moisture ,即濕氣)侵入。
三、導體與屏蔽層的腐蝕加速
高溫環(huán)境下,電纜內(nèi)部(如接頭處)若存在微量水分或雜質(zhì),會加速導體(銅、鋁)的氧化腐蝕,形成氧化層(如銅綠),增加接觸電阻。
屏蔽層(如半導電屏蔽層)在高溫下可能出現(xiàn)碳粒分散不均或脫落,導致電場分布畸變,局部場強過高,誘發(fā)絕緣擊穿。
四、熱應力導致的結(jié)構(gòu)損傷
高溫使電纜各層材料(導體、絕緣、護套)熱膨脹系數(shù)差異凸顯,產(chǎn)生內(nèi)應力。反復的溫度變化(如晝夜溫差)會導致層間剝離、開裂,形成氣隙或通道。
氣隙中易發(fā)生局部放電,進一步加熱絕緣材料,形成 “高溫 - 放電 - 更高溫” 的惡性循環(huán),加速老化。
五、附件(接頭、終端)的密封失效
高溫會導致接頭處的密封材料(如橡膠密封圈)老化硬化,失去彈性,密封性能下降,外界水分、灰塵侵入。
水分與高溫結(jié)合會引發(fā)絕緣層的水解反應,同時接頭接觸電阻因氧化加大,產(chǎn)生額外焦耳熱,加劇局部老化。
綜上,高溫通過加速材料的化學降解、物理性能劣化及結(jié)構(gòu)應力破壞,使電纜的電氣性能和機械性能持續(xù)下降,最終縮短使用壽命,甚至引發(fā)短路、擊穿等故障。

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