高温对电缆绝缘层和护套的损害是多方面的，涉及材料性能劣化、物理结构破坏以及电气性能下降等。以下是具体损害的详细分析：
一、对绝缘层的损害
1. 材料热老化与分解
聚合物链断裂：
绝缘层常用材料（如交联聚乙烯XLPE、聚氯乙烯PVC、橡胶等）为高分子聚合物。高温会破坏分子链结构，导致链断裂、交联度降低，材料变脆或软化。实例：XLPE在150℃以上会加速热老化，出现裂纹或粉化。
低分子物析出：
高温使材料中的增塑剂、抗氧化剂等小分子物质挥发或析出，导致绝缘层表面发黏、变硬或出现空洞。影响：降低绝缘层的机械强度和电气性能。
2. 电气性能下降
绝缘电阻降低：
高温增加材料内部分子热运动，使载流子（如电子、离子）迁移率提高，导致绝缘电阻下降，泄漏电流增大。标准要求：IEC 60502-2规定，XLPE电缆在90℃下绝缘电阻应≥1000 MΩ·km。
介电损耗增加：
高温使材料介电常数和介质损耗角正切（tanδ）增大，导致绝缘层在交流电场下发热加剧，形成恶性循环。风险：局部过热可能引发电树枝或热击穿。
3. 物理结构破坏
收缩与变形：
绝缘层受热膨胀，冷却后可能无法完全恢复，导致与导体或护套之间出现间隙，降低绝缘效果。实例：PVC绝缘层在100℃以上可能发生不可逆收缩。
气隙与裂纹：
材料内部应力释放或挥发物析出可能形成气隙或微裂纹，成为局部放电的起点。后果：加速绝缘劣化，缩短电缆寿命。
4. 水树枝与电树枝转化
水树枝生长：
若绝缘层受潮，高温会促进水树枝（由水分渗透形成的树状结构）向电树枝（导电通道）转化，降低绝缘耐压水平。临界温度：水树枝在60℃以上生长速度显著加快。
电树枝引发击穿：
电树枝一旦形成，可能在较低电压下引发绝缘击穿，导致电缆故障。
二、对护套的损害
1. 机械性能劣化
硬度与韧性下降：
护套材料（如PVC、PE、橡胶）在高温下变软，抗拉伸、抗穿刺能力降低，易受机械损伤。实例：PVC护套在80℃以上可能变脆，开裂风险增加。
蠕变与永久变形：
长期高温导致护套材料发生蠕变（缓慢塑性变形），使电缆弯曲半径增大，难以满足安装要求。影响：在狭窄空间或振动环境中易损坏。
2. 化学稳定性降低
抗氧化剂失效：
护套中的抗氧化剂在高温下加速消耗，导致材料抗氧化能力下降，易被氧气、臭氧等氧化，表面出现龟裂或粉化。实例：橡胶护套在100℃以上可能因氧化而变硬、开裂。
耐化学性减弱：
高温降低护套对油、酸、碱等化学物质的耐受性，可能引发溶胀、腐蚀或溶解。风险：在化工或油污环境中加速护套损坏。
3. 阻燃性能下降
阻燃剂分解：
护套中的阻燃剂（如氢氧化铝、溴系阻燃剂）在高温下可能分解，降低材料的阻燃等级。后果：电缆在火灾中易燃烧，释放有毒气体（如HCl、CO）。
燃烧滴落：
高温使护套材料软化或熔化，燃烧时可能滴落，扩大火势。
4. 密封性能失效
热膨胀导致间隙：
护套与绝缘层或金属护套的热膨胀系数不同，高温下可能产生间隙，使水分或潮气侵入电缆内部。影响：加速绝缘层水树枝生长，引发故障。
密封胶老化：
电缆终端头或中间接头的密封胶在高温下老化，失去弹性，导致密封失效。
三、高温损害的临界温度与标准
| 材料类型 | 临界温度范围 | 损害表现 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| XLPE绝缘层 | 120℃~150℃ | 热老化加速，介电性能下降 | IEC 60502-2（长期工作温度90℃） |
| PVC绝缘层 | 70℃~100℃ | 增塑剂析出，硬度增加 | GB/T 5023（额定温度70℃） |
| 橡胶绝缘层 | 90℃~120℃ | 氧化变硬，弹性丧失 | IEC 60227（额定温度90℃） |
| PVC护套 | 80℃~100℃ | 变脆、开裂，耐化学性减弱 | IEC 60502-1（额定温度70℃） |
| PE护套 | 100℃~120℃ | 软化、蠕变，机械强度下降 | IEC 60502-1（额定温度90℃） |
四、防护措施与建议
选择耐高温材料：
控制运行温度：
确保电缆载流量不超过设计值，避免过载运行。
安装温度监测装置（如光纤测温、红外热像仪），实时监控电缆温度。
改善散热条件：
增加电缆间距，避免密集敷设。
在电缆沟或隧道中安装通风设备，降低环境温度。
定期维护与检测
通过局部放电检测、介质损耗测试等手段评估绝缘状态。
对老化或损坏的护套进行修复或更换。
