船用软电缆长期浸水会对其内部结构造成多方面显著影响,具体如下:
一、绝缘性能下降
水树老化现象:电缆进水后,在电场作用下会发生水树老化。水树是直径在0.1微米到几微米充满水的空隙集合,绝缘中存在的杂质、气孔及绝缘与内外半导电层结合面的不均匀处所形成的局部高电场部位是发生水树的起点。随着时间推移,水树会不断发展,导致绝缘性能逐渐下降,最终可能引发电缆击穿。
浸水课电现象:橡皮、塑料电缆等浸水后施加电压作长期试验时,与不加电压只浸水的情况相比较,其绝缘介质特性更低。这一现象被称为“浸水课电现象”,它进一步加速了绝缘性能的下降。
二、导体与金属部件腐蚀
导体腐蚀:长期浸水可能导致电缆导体(如铜丝或铝丝)发生腐蚀,增加导体电阻,影响电流传输效率。
金属部件腐蚀:电缆中的钢带、铜带等金属部件也可能因长期浸水而发生腐蚀,降低其机械强度和防护性能。
三、护套层损坏
护套层破裂:长期浸水会使电缆护套层受到水的侵蚀和浸泡,导致其变硬、老化甚至开裂。护套层破裂后,电缆内部结构将暴露在外,易受外界因素损害。
护套层性能下降:即使护套层未破裂,长期浸水也可能导致其性能下降,如弹性降低、机械强度减弱等。这将影响护套层对电缆内部结构的保护作用。
四、内部结构稳定性受损
内部结构错位:长期浸水可能导致电缆内部结构(如导体、绝缘层、护套层)发生错位或移位。这种错位会破坏电缆的整体结构稳定性,影响其电气性能和机械性能。
填充物移位或挤出:对于填充型电缆(如含有填充物或加强件的电缆),长期浸水可能导致填充物移位或挤出。填充物移位会破坏电缆的内部结构平衡,影响其机械性能和电气性能;填充物挤出则可能直接损害电缆的外部结构。
五、特殊环境下的加剧影响
海水腐蚀:对于船用软电缆而言,长期浸在海水中的危害更为严重。海水是一种成分复杂的电解质溶液,富含氯离子、硫酸盐等多种腐蚀性介质。这些介质对电缆护套材料的侵蚀是持续且静默的,会导致护套材料分子结构逐渐被破坏,出现增塑剂析出、材料变硬或发粘的现象。这种化学降解过程会直接导致护套失去原有的弹性和机械强度,为水分的深层渗透埋下隐患。
动态应力影响:船用电缆在船舶航行过程中会受到波浪冲击、潮汐起落以及设备自身移动等动态应力作用。长期浸水后的电缆护套层性能下降,更容易在动态应力下受损,如产生疲劳裂纹并迅速扩展,最终导致护套破裂、内部线芯暴露。
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