电缆长霉检测分析及防治方法

栾兴峰，刘 韬，周 春，张 涛，张 维

(1.中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐314300;2.苏州热工研究院有限公司，江苏 苏州215004)

0 引言

电厂的地下电缆廊道，由于阴暗潮湿、通风不良等情况，桥架上的电缆可能会长霉，护套表面出现“长毛”现象。尤其在南方的梅雨季节，空气湿度大，温度高，特别适合霉菌的繁殖生长，严重时整个桥架上的电缆都会被霉菌大面积覆盖。电缆表面长霉后，轻者会影响产品外观，使表面变色，擦净后也会在生长霉菌区域留下痕迹，重者可能会降低绝缘材料的介电强度，影响绝缘电阻和体积电阻率，甚至发生电击穿，导致安全事故的发生。因此有必要对电缆表面长霉现象进行诊断和试验分析，评估长霉电缆的性能状态。本文以核电厂某处电缆长霉为例，对此进行了分析和探讨。

1 长霉电缆的检测与原因分析

1.1 霉菌检测

电缆长霉情况如图1所示，桥架上电缆表面的霉菌为白色，长度在0.5～1 cm之间，附着在各种类型的电缆护套表面。霉菌大部分呈片状分布，有小部分为斑点状，还有些电缆表面有黑色霉斑痕迹。部分区域电缆霉菌蔓延生长，表面覆盖面积约60%～90%。电缆长霉区域的空气流通性差，电缆表面较为潮湿，可清楚看见电缆表面有水分，部分电缆廊道内还有积水。没有长霉电缆的区域，通常比较干燥。

对厂内电缆长霉严重的廊道A和长霉较轻的厂房B两处位置的霉菌、桥架周围的空气、积水和积尘进行了采样，得到两组样品，送到相关微生物检测中心进行了霉菌检测，检测结果如表1和表2所示。

表1 空气霉菌检测

图1 长霉电缆

表2 环境样品霉菌检测

检查结果发现，电缆表面的主要霉菌种类共有7种，分别是黄曲霉、土曲霉、黑曲霉、桔青霉、绳状青霉、短柄帚霉和总状毛霉，均为常见污染菌。

环境空气检测结果表明，所有样品均有不同程度的霉菌污染。其中，廊道A中的霉菌数量较高，厂房B空气霉菌数量相对较少;中层、下层电缆桥架的空气霉菌含量较高，究其原因可能与霉菌孢子沉降积累有关。

电缆表面霉菌分析结果表明，廊道A电缆表面霉菌数最高达260 CFU/cm2，污染严重，厂房B为95 CFU/cm2，污染较轻。环境积尘检测结果表明，积尘中检测到大量的霉菌及其孢子，廊道A电缆桥架积尘中霉菌数量最高，可达335 CFU/g，厂房B为102 CFU/g。霉菌种类与电缆表面种类相近。

环境积水检测结果表明，积水中霉菌数量较低，属正常水平，种类主要含黑曲霉、土曲霉和桔青霉。

由此可见，廊道A电缆周围环境样品中(空气及积尘)霉菌数量较多。相比之下，厂房B区域的空气霉菌相对较少。可见，环境因素对电缆霉菌污染的影响较大。

1.2 长霉原因分析

有关微生物霉菌繁殖研究报告指出，物体长霉通常与其自身材料及周围接触物体性质有关。电缆配方中的添加剂，如碳酸钙、炭黑、石蜡或脂肪酸类等通常有助于霉菌生长。目前最常用的无卤低烟阻燃护套材料，其中填充大量氢氧化物和一定量的硬脂酸，表面长霉的可能性是存在的。适合霉菌生长的因素主要是温度、湿度、气流及周围环境有菌源或表面有污染，环境温度在(30±2)℃、相对湿度大于95%、周围气流小于0.2 m/s、有菌源感染的情况，就容易长霉。经现场检查发现，长霉区域的电缆位于地表以下，除了冬季，其余季节温度常年约20～25℃;现场多处地表及墙体有积水，通道内相对湿度较高;通风口位于通道上方，风口面积不大，空气对流不足，霉菌未及时清理，霉菌孢子随空气进一步扩散，表现为部分通道内霉味较重，部分区域空气霉菌含量较高，部分电缆上积尘较多，且有水滴、铁锈、油污等污染物，以上环境因素为霉菌的繁殖生长提供了适宜的条件。

2 长霉电缆的状态评估

因工作中的电缆不能断电，更不能截取送样到实验室做性能评估试验，因此采用压缩模量测试［1］和近红外光谱分析两种无损诊断技术对长霉电缆进行了测试评估。

针对电厂工作中的4种低烟无卤类的电缆，测试部位分别为电缆表面长霉严重的部位和不长霉部位，压缩模量测试结果如表3所示。

表3 压缩模量测量结果

同时，用近红外光谱仪采集了电缆未长霉处护套和长霉处护套的近红外光谱数据，进行了对比分析，每个样品采集5张光谱，如图2所示。

图2 样品的红外光谱

从表3中压缩模量测试结果来看，所测4种电缆长霉部位的压缩模量数值都比未长霉处要大，有的增量在20%以上，这说明长霉处的电缆护套外表面变硬，物理性能已经发生了变化。但根据以往试验数据和经验，电缆的压缩模量变化超过60%时，其物理性能才会出现很大变化，因此可以说明这些长霉的电缆还未发生严重老化。

从图2的红外光谱图可以看出，样品的图谱数据差异都不明显，这表明所测电缆的长霉处和未长霉处的外护套没有发生化学变化，也就是分子结构还没变，因此化学性质也还没变。

以上分析结果表明，长霉可能使电缆护套材料物理性能发生了变化，但材料的化学性能没有发生明显改变，说明电缆功能还未受到严重损害。

3 电缆长霉的防治

当电缆终端密封完好的情况下，被外护套包覆的绝缘层不存在长霉的条件，对绝缘没有影响。对于长霉还未发生绝缘材料劣化的电缆，若对电缆表面被蔓延的霉菌进行及时防治，并且电缆在以后的运行中，护套不再生长霉菌，则从本质上说对电缆的长期使用影响不大［2］。通常，电缆长霉的防治方法有物理方法和化学方法。

物理方法主要是降低温度和湿度，保持空气流通，加强光照，去除表面污物，保持环境及材料清洁等［3］。

化学方法一般采用添加防霉防腐剂的手段来防止霉菌污染。在使用防霉剂时注意考虑对人体有无伤害、对材料性质有无改变及最佳使用量等因素。防霉剂使用方式以表面擦拭(涂层)、空气喷洒、材料添加、制作防霉包装(防霉片、防霉袋)等为主，现实中采用什么样的方法来防治霉菌，一般要考虑到成本高低、对人体是否有害、操作简单、是否改变材料特性等因素。

针对电缆长霉，可采取的防治方法主要有:

(1)在电缆廊道设计或改造时，可提高通风技术要求;

(2)清除通道及墙体积水，减低空间相对湿度，避免长期处于阴暗潮湿环境;

(3)及时清除电缆上出现的霉斑及污物，防止其进一步扩散繁殖;

(4)定期对电缆表面及其接触材料擦拭防霉消毒剂，对其表面残留的霉菌起杀灭及抑制再生长的作用。

4 结束语

长霉电缆性能测试结果和机理分析表明，短时长霉可能对电缆护套的外观、机械性能等产生一定影响，但电缆仍能正常使用。但是，若电缆外护套因长期长霉发生了明显改变，也会导致其绝缘性能下降甚至发生短路。因此，如果发现电缆大面积长霉现象，应引起相关部门足够重视，及时采取一些防治方法进行处理。

［1］刘 韬，韩 飞，施海宁，等.压缩模量监测技术在核电厂电缆老化评估中的应用［J］.核动力运行研究，2010，23(3):112-114.

［2］张国光.电线电缆的防霉［J］.大众用电，2009(8):29-30.

［3］孙文龙，叶学兵，宋连群.浅谈电线电缆防霉［J］.天津光电线缆技术，2012(3):3-7.