吊具电缆外皮出现凸起是常见的故障现象,通常由机械损伤、材料老化、制造缺陷或环境因素引发。凸起可能伴随绝缘性能下降、护套开裂等风险,需及时排查原因并处理,否则可能引发短路、漏电甚至火灾。以下是具体原因分析及解决方案:
一、机械损伤导致凸起
1. 外力挤压或碰撞
原因:
吊具电缆在运行中可能被重物挤压(如货物堆放、设备碰撞)、被尖锐物体划伤(如金属边角、碎石),或因过度弯曲导致护套变形。案例:某港口起重机吊具电缆在搬运集装箱时被货叉刮擦,护套表面出现长条形凸起,内部导体绝缘层被划破,导致短路故障。
特征:
凸起形状不规则,可能伴随护套破损、导体暴露或局部发热。
2. 安装不当
原因:
电缆弯曲半径过小(如绕过锐利转角),导致护套拉伸变形;
固定夹具过紧,长期压迫护套形成压痕或凸起;
电缆拖拽方式错误(如直接拉扯外皮而非牵引绳),导致护套与导体错位。
案例:某汽车工厂吊具电缆因安装时弯曲半径不足(仅为标准值的50%),运行3个月后护套在弯折处鼓包,内部导体断裂。
特征:
凸起集中于弯曲部位或固定点,可能伴随护套变色(因摩擦生热)。
3. 振动与疲劳
原因:
吊具系统频繁启停或振动(如振动筛、冲压设备附近),导致护套与导体之间摩擦,长期积累形成局部凸起。案例:某矿山吊具电缆在振动筛附近运行1年后,护套表面出现周期性凸起,检测发现导体与护套间填充物已粉化。
特征:
凸起呈波浪形或节状,可能伴随护套内部填充物脱落。
二、材料老化导致凸起
1. 护套材料热老化
原因:
长期高温环境(如靠近热源、阳光直射)导致护套材料(如PVC、TPU)软化、膨胀;
温度波动(如昼夜温差>30℃)加速材料热胀冷缩,形成应力集中点。
案例:某钢铁厂吊具电缆在高温炉旁存储3个月后,PVC护套表面出现多个球形凸起,检测发现护套硬度下降40%,增塑剂挥发严重。
特征:
凸起均匀分布,护套表面发粘或变色,可能伴随绝缘电阻下降。
2. 护套材料光老化
原因:
紫外线长期照射导致护套材料(如橡胶)分子链断裂,表面粉化、开裂,内部气体(如硫化气体)逸出形成凸起。案例:某光伏电站吊具电缆在户外使用2年后,护套表面出现蜂窝状凸起,检测发现紫外线吸收剂已耗尽,护套拉伸强度下降60%。
特征:
凸起多见于阳光直射面,护套表面粗糙、易剥落。
3. 护套与绝缘层兼容性差
原因:
不同材料(如硅橡胶绝缘+PVC护套)因膨胀系数差异,在温度变化时产生间隙,气体或水分渗入后形成凸起。案例:某风电塔筒吊具电缆采用兼容性差的材料组合,运行1年后护套与绝缘层分离,形成环形凸起,导致局部放电超标。
特征:
凸起呈环形或螺旋状,可能伴随护套与绝缘层剥离。
三、制造缺陷导致凸起
1. 护套挤出工艺问题
原因:
挤出温度过高导致护套材料分解,产生气泡;
挤出速度不均导致护套厚度不一致,薄处易鼓包;
冷却不充分导致护套内部应力残留。
案例:某批次吊具电缆因挤出工艺缺陷,护套表面存在微小气泡,运行6个月后气泡扩大形成凸起,导致绝缘击穿。
特征:
凸起多见于电缆端部或接头处,可能伴随护套表面光泽度差异。
2. 导体结构缺陷
原因:
导体绞合不紧,运行中因振动松散,挤压护套形成凸起;
导体表面毛刺刺破绝缘层,导致局部放电引发护套膨胀。
案例:某汽车生产线吊具电缆因导体绞合不紧,运行3个月后护套在导体松散处鼓包,检测发现导体电阻超标20%。
特征:
凸起内部可触及松动导体,可能伴随异常发热或噪音。
3. 填充材料问题
原因:
填充绳(如玻璃纤维绳)未充分浸渍阻燃膏,运行中因摩擦生热分解产生气体;
填充膏挥发或流失,导致电缆内部形成空腔。
案例:某核电站吊具电缆因填充膏挥发,运行2年后护套表面出现多个凸起,检测发现电缆直径缩小8%。
特征:
凸起多见于电缆中部,按压时有弹性感。
四、环境因素导致凸起
1. 化学腐蚀
原因:
护套接触油污、酸碱溶液或溶剂(如汽油、润滑油),导致材料溶胀或降解;
盐雾环境(如海边)加速金属导体氧化,产生气体挤压护套。
案例:某化工厂吊具电缆因接触硫酸溶液,PVC护套在30分钟内溶胀形成凸起,导致绝缘失效。
特征:
凸起伴随护套变色、软化或开裂,可能散发刺激性气味。
2. 生物侵蚀
原因:
昆虫(如白蚁)啃食护套,形成空洞后气体渗入;
真菌在潮湿环境中繁殖,分解护套材料产生气体。
案例:某仓库吊具电缆因白蚁侵蚀,护套表面出现多个小孔,运行1个月后孔洞扩大形成凸起。
特征:
凸起多见于电缆底部或隐蔽处,可能伴随护套粉末脱落。
五、凸起故障的排查与处理
1. 初步检查
步骤:
目视检查凸起位置、形状及分布;
触摸感受凸起硬度(软/硬)、弹性;
闻气味(如化学腐蚀可能散发酸味)。
工具:
红外热像仪(检测局部发热);
绝缘电阻测试仪(≥100MΩ为合格);
局部放电检测仪(PD量≤5pC为合格)。
2. 深度检测
方法:
X射线检测:观察导体结构是否松散;
超声波检测:检测护套与绝缘层是否剥离;
DSC分析:评估护套材料热稳定性。
案例:某风电场通过X射线检测发现吊具电缆凸起处导体绞合松散,针对性加固后故障消除。
3. 处理措施
临时方案:
对轻微凸起(无破损)进行标记并加强监测;
对凸起处包裹绝缘胶带或热缩套管,防止进水或机械损伤。
长期方案:
更换故障电缆(优先选用耐老化、抗机械损伤型号);
改进安装方式(如增大弯曲半径、使用弹性夹具);
加强环境控制(如防紫外线涂层、化学防护套管)。
案例:某矿山通过更换为抗振动型吊具电缆(护套内嵌金属丝),运行3年未再出现凸起故障。
六、预防措施
1. 选型优化
原则:
根据环境选择护套材料(如高温环境选硅橡胶、化学环境选氟塑料);
优先选用抗机械损伤结构(如钢带铠装、编织加强层)。
案例:某钢铁厂将普通PVC护套电缆更换为钢带铠装硅橡胶电缆后,凸起故障率下降90%。
2. 安装规范
要求:
弯曲半径≥6倍电缆直径(动力电缆)或10倍(控制电缆);
固定点间距≤1m,避免电缆悬空;
拖拽时使用牵引绳,禁止直接拉扯外皮。
3. 维护制度
周期:
每月目视检查电缆外观;
每半年进行绝缘电阻和局部放电检测;
每年对关键电缆进行X射线或超声波检测。
记录:
建立电缆健康档案,跟踪凸起发展趋势,提前制定更换计划。
结论
吊具电缆外皮凸起是机械、材料、制造或环境因素综合作用的结果,需通过系统排查定位原因,并采取针对性处理措施。核心原则:
优先排查机械损伤(如挤压、安装不当);
重点检测材料老化(如热老化、光老化);
严格把控制造质量(如工艺缺陷、填充材料);
全面防控环境风险(如化学腐蚀、生物侵蚀)。
通过科学选型、规范安装和定期维护,可显著降低凸起故障率,保障吊具系统安全运行。

