欒興峰，劉 韜，周 春，張 濤，張 維

(1.中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽314300;2.蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州215004)

0 引言

電廠的地下電纜廊道，由于陰暗潮濕、通風不良等情況，橋架上的電纜可能會長霉，護套表面出現(xiàn)“長毛”現(xiàn)象。尤其在南方的梅雨季節(jié)，空氣濕度大，溫度高，特別適合霉菌的繁殖生長，嚴重時整個橋架上的電纜都會被霉菌大面積覆蓋。電纜表面長霉后，輕者會影響產(chǎn)品外觀，使表面變色，擦凈后也會在生長霉菌區(qū)域留下痕跡，重者可能會降低絕緣材料的介電強度，影響絕緣電阻和體積電阻率，甚至發(fā)生電擊穿，導致安全事故的發(fā)生。因此有必要對電纜表面長霉現(xiàn)象進行診斷和試驗分析，評估長霉電纜的性能狀態(tài)。本文以核電廠某處電纜長霉為例，對此進行了分析和探討。

1 長霉電纜的檢測與原因分析

1.1 霉菌檢測

電纜長霉情況如圖1所示，橋架上電纜表面的霉菌為白色，長度在0.5～1 cm之間，附著在各種類型的電纜護套表面。霉菌大部分呈片狀分布，有小部分為斑點狀，還有些電纜表面有黑色霉斑痕跡。部分區(qū)域電纜霉菌蔓延生長，表面覆蓋面積約60%～90%。電纜長霉區(qū)域的空氣流通性差，電纜表面較為潮濕，可清楚看見電纜表面有水分，部分電纜廊道內(nèi)還有積水。沒有長霉電纜的區(qū)域，通常比較干燥。

對廠內(nèi)電纜長霉嚴重的廊道A和長霉較輕的廠房B兩處位置的霉菌、橋架周圍的空氣、積水和積塵進行了采樣，得到兩組樣品，送到相關(guān)微生物檢測中心進行了霉菌檢測，檢測結(jié)果如表1和表2所示。

表1 空氣霉菌檢測

圖1 長霉電纜

表2 環(huán)境樣品霉菌檢測

檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電纜表面的主要霉菌種類共有7種，分別是黃曲霉、土曲霉、黑曲霉、桔青霉、繩狀青霉、短柄帚霉和總狀毛霉，均為常見污染菌。

環(huán)境空氣檢測結(jié)果表明，所有樣品均有不同程度的霉菌污染。其中，廊道A中的霉菌數(shù)量較高，廠房B空氣霉菌數(shù)量相對較少;中層、下層電纜橋架的空氣霉菌含量較高，究其原因可能與霉菌孢子沉降積累有關(guān)。

電纜表面霉菌分析結(jié)果表明，廊道A電纜表面霉菌數(shù)最高達260 CFU/cm2，污染嚴重，廠房B為95 CFU/cm2，污染較輕。環(huán)境積塵檢測結(jié)果表明，積塵中檢測到大量的霉菌及其孢子，廊道A電纜橋架積塵中霉菌數(shù)量最高，可達335 CFU/g，廠房B為102 CFU/g。霉菌種類與電纜表面種類相近。

環(huán)境積水檢測結(jié)果表明，積水中霉菌數(shù)量較低，屬正常水平，種類主要含黑曲霉、土曲霉和桔青霉。

由此可見，廊道A電纜周圍環(huán)境樣品中(空氣及積塵)霉菌數(shù)量較多。相比之下，廠房B區(qū)域的空氣霉菌相對較少?？梢姡h(huán)境因素對電纜霉菌污染的影響較大。

1.2 長霉原因分析

有關(guān)微生物霉菌繁殖研究報告指出，物體長霉通常與其自身材料及周圍接觸物體性質(zhì)有關(guān)。電纜配方中的添加劑，如碳酸鈣、炭黑、石蠟或脂肪酸類等通常有助于霉菌生長。目前最常用的無鹵低煙阻燃護套材料，其中填充大量氫氧化物和一定量的硬脂酸，表面長霉的可能性是存在的。適合霉菌生長的因素主要是溫度、濕度、氣流及周圍環(huán)境有菌源或表面有污染，環(huán)境溫度在(30±2)℃、相對濕度大于95%、周圍氣流小于0.2 m/s、有菌源感染的情況，就容易長霉。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，長霉區(qū)域的電纜位于地表以下，除了冬季，其余季節(jié)溫度常年約20～25℃;現(xiàn)場多處地表及墻體有積水，通道內(nèi)相對濕度較高;通風口位于通道上方，風口面積不大，空氣對流不足，霉菌未及時清理，霉菌孢子隨空氣進一步擴散，表現(xiàn)為部分通道內(nèi)霉味較重，部分區(qū)域空氣霉菌含量較高，部分電纜上積塵較多，且有水滴、鐵銹、油污等污染物，以上環(huán)境因素為霉菌的繁殖生長提供了適宜的條件。

2 長霉電纜的狀態(tài)評估

因工作中的電纜不能斷電，更不能截取送樣到實驗室做性能評估試驗，因此采用壓縮模量測試［1］和近紅外光譜分析兩種無損診斷技術(shù)對長霉電纜進行了測試評估。

針對電廠工作中的4種低煙無鹵類的電纜，測試部位分別為電纜表面長霉嚴重的部位和不長霉部位，壓縮模量測試結(jié)果如表3所示。

表3 壓縮模量測量結(jié)果

同時，用近紅外光譜儀采集了電纜未長霉處護套和長霉處護套的近紅外光譜數(shù)據(jù)，進行了對比分析，每個樣品采集5張光譜，如圖2所示。

圖2 樣品的紅外光譜

從表3中壓縮模量測試結(jié)果來看，所測4種電纜長霉部位的壓縮模量數(shù)值都比未長霉處要大，有的增量在20%以上，這說明長霉處的電纜護套外表面變硬，物理性能已經(jīng)發(fā)生了變化。但根據(jù)以往試驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，電纜的壓縮模量變化超過60%時，其物理性能才會出現(xiàn)很大變化，因此可以說明這些長霉的電纜還未發(fā)生嚴重老化。

從圖2的紅外光譜圖可以看出，樣品的圖譜數(shù)據(jù)差異都不明顯，這表明所測電纜的長霉處和未長霉處的外護套沒有發(fā)生化學變化，也就是分子結(jié)構(gòu)還沒變，因此化學性質(zhì)也還沒變。

以上分析結(jié)果表明，長霉可能使電纜護套材料物理性能發(fā)生了變化，但材料的化學性能沒有發(fā)生明顯改變，說明電纜功能還未受到嚴重損害。

3 電纜長霉的防治

當電纜終端密封完好的情況下，被外護套包覆的絕緣層不存在長霉的條件，對絕緣沒有影響。對于長霉還未發(fā)生絕緣材料劣化的電纜，若對電纜表面被蔓延的霉菌進行及時防治，并且電纜在以后的運行中，護套不再生長霉菌，則從本質(zhì)上說對電纜的長期使用影響不大［2］。通常，電纜長霉的防治方法有物理方法和化學方法。

物理方法主要是降低溫度和濕度，保持空氣流通，加強光照，去除表面污物，保持環(huán)境及材料清潔等［3］。

化學方法一般采用添加防霉防腐劑的手段來防止霉菌污染。在使用防霉劑時注意考慮對人體有無傷害、對材料性質(zhì)有無改變及最佳使用量等因素。防霉劑使用方式以表面擦拭(涂層)、空氣噴灑、材料添加、制作防霉包裝(防霉片、防霉袋)等為主，現(xiàn)實中采用什么樣的方法來防治霉菌，一般要考慮到成本高低、對人體是否有害、操作簡單、是否改變材料特性等因素。

針對電纜長霉，可采取的防治方法主要有:

(1)在電纜廊道設(shè)計或改造時，可提高通風技術(shù)要求;

(2)清除通道及墻體積水，減低空間相對濕度，避免長期處于陰暗潮濕環(huán)境;

(3)及時清除電纜上出現(xiàn)的霉斑及污物，防止其進一步擴散繁殖;

(4)定期對電纜表面及其接觸材料擦拭防霉消毒劑，對其表面殘留的霉菌起殺滅及抑制再生長的作用。

4 結(jié)束語

長霉電纜性能測試結(jié)果和機理分析表明，短時長霉可能對電纜護套的外觀、機械性能等產(chǎn)生一定影響，但電纜仍能正常使用。但是，若電纜外護套因長期長霉發(fā)生了明顯改變，也會導致其絕緣性能下降甚至發(fā)生短路。因此，如果發(fā)現(xiàn)電纜大面積長霉現(xiàn)象，應(yīng)引起相關(guān)部門足夠重視，及時采取一些防治方法進行處理。

［1］劉 韜，韓 飛，施海寧，等.壓縮模量監(jiān)測技術(shù)在核電廠電纜老化評估中的應(yīng)用［J］.核動力運行研究，2010，23(3):112-114.

［2］張國光.電線電纜的防霉［J］.大眾用電，2009(8):29-30.

［3］孫文龍，葉學兵，宋連群.淺談電線電纜防霉［J］.天津光電線纜技術(shù)，2012(3):3-7.