一、矿用橡套软电缆故障及维修
1、矿用橡套软电缆损坏种类及其性质
导致矿用橡套软电缆损伤的主要原因有井下环境潮湿,机械外力致伤,电缆绝缘层的电腐蚀,长期过负荷运行,电缆过度弯曲和扭曲的疲劳破坏,以及接线工艺质量差等。电缆常见的故障类型有:短路、断线和接地。
(1)短路:指电缆的两相或三相之间,被潮湿灰尘,导线和烧灼物接通。
(2)断线(断路):三相芯线和地芯线受电弧或机械损伤将芯线中断,使电路形不成通路。
(3)接地:指某一相或三相与接地芯线(或设备外壳和大地)接通。
2、电缆故障的测试及查找方法
电缆故障的查找,主要是依靠仪器来进行探测的,针对不同性质的故障,采用不同查找方法。在不通电情况下,通常用兆欧表判断故障性质。
(1)查短路点。一般通过闻焦味和看焦痕,就可以找到故障点。也可以用手触,摸到有异常温度处,即为短路点。
(2)查断线点。将电缆一端的芯线全部短接,用兆欧表分别测量另一端主芯线之间的电阻,如果某一芯线分别与其他两芯线间电阻很大,说明这一芯线断线。然后用万用表测量断线芯线与另一芯线之间的电阻,由检修人员对电缆逐段弯曲或翻动,当弯曲到某一点,万用表指针有较大摆动时,也就找到了故障点。
(3)查接地点。可用验电笔测电缆外皮,当电笔发亮时,说明该点发生接地。当故障点不能用直观法寻找时,必须用电缆探伤仪进行探测。
3、矿用橡套软电缆接续及护套修复方案
(1)割切电缆护套,当护套损坏破口较小,纵向长度不超过护套周长,横向长度不超过电缆护套直径,并且主线芯的绝缘没有损坏时,可将损坏部位的周围护套割去,进行局部硫化热补修复,护套破口超出上述范围或较大,但主线芯绝缘没有损伤时,应切掉损伤部位的一段外护套,然后再进行局部硫化热补。
(2)电缆线芯的连接。将芯线的两端按相序用搭接绑线法或用专用的接头钢管将线接牢,在接三相芯线的接头时,要将各芯错开一定长度,以保证相同的绝缘值达要求。
(3)当护套和线芯绝缘同时损坏,但其主线芯未断时,电缆护套应按表1规定斜长切除,同时将芯线绝缘破口外也切除。
(4)护套的修补。先将已补好的线芯整理好,按一定的捻距绞合成型,然后紧绕扎一层白布带。将已割好的护套斜面用木挫挫出新茬,涂上一层浆脂胶,然后将热补胶带从锥形端依次紧紧缠绕在修补段上,缠时胶带压边量应为50%,并且把胶带拉伸一定的力量使之缠紧。两端必须严密搭接好,缠绕的总厚度比原护套的外径大2~3mm即可,缠绕好以后,在其接头处涂一层浆脂胶,即可进行加热硫化成型。
(5)线芯主绝缘和护套的加热硫化成型。
①把电缆的修补部分放入电缆热补器压膜胎具中,胎膜表面要涂一层水性脱模剂,可防止电缆护套和模具粘连,并使护套表面更加光亮。
②给热补器扣上盖子,拧动丝杆手轮,使胎膜压紧电缆。
③开始通电10~15min,温度升至100℃时,生胶变软,再旋转热补器,再压手轮一次。
④加热温度升到170~190℃时间为10~15min,若电缆直径较大,可适当延长时间,但一般为超过30min。
⑤停电后,电缆应放在胎膜中,待逐步冷却至100℃时,将电缆取出用刀子整形后,使其平滑。经过修补后的电缆,要对修补质量进行检验。用摇表测定其绝缘电阻,对额定电压为6000V的电缆,其绝缘电阻要大于400MΩ,对1140V以下的电缆,其绝缘电阻要大于10MΩ。检修后的橡套电缆还必须进行浸水耐压试验,试验时将电缆浸入水2h以上,但电缆的两端要露出水面,然后将一根线的线芯接试验电源,其余线芯短路接地。做耐压试验时,对不同电压等级的橡套电缆应采用交流50Hz,2倍额定电压加1kV试验电压进行试验,耐压时间为5min,电缆绝缘不被击穿,即为合格。
对于矿用橡套电缆,因其用于煤矿井下较为恶劣的环境,电缆极易损伤,而且修复质量的好坏又直接影响到井下设备使用的安全,以及修补后电缆的使用寿命。因而必须提高修理人员的技术水平和修理技巧,改进电缆修补工艺,力保基本上完全恢复矿用电缆的原有结构,达到防爆和阻燃各方面的性能要求,确保满足井下各种用电设备的要求。
二、矿用电缆运行和维护方法
矿用电缆的运行维护主要是防止电缆绝缘受热、受潮、及机械损伤引起的短路、断路、漏电等事故的发生。
1、电缆的巡视
矿井中的电缆由于环境不好,应加强巡视;立井和斜井井筒中敷设的电缆,应由专职电工每月至少巡查一次。井底车场、大巷、采区运输巷道和配电硐室敷设的电缆,应由专职电工每周至少巡视一次。巡视的主要内容如下:
电缆有无机械损伤,铠装层有无松散及严重锈蚀。固定电缆的卡子有无松动、损坏。悬挂是否合格。电缆两端引入及引出部分有无异状。检查接线盒的地线是否完好,接线盒的表面温度是否过高。通过峒室和墙壁的电缆应有保护管,密封可靠,无被挤压破损现象。电缆的标牌应符合要求,无损坏。电缆与电力设备的连接应符合防爆要求,无不合格接头。
流动设备的电缆,如采煤机组、刮板输送机、装载机、小绞车、回柱绞车、煤电钻等的电缆,每班应有专人检查,严防碰、砸、挤、压。停电后电缆要妥善盘放,为防止电缆发热着火,在带电情况下不准呈0字或8字盘放(采掘机用电缆除外)。矿用橡套电缆与防爆三通、四通、插销及母线盒等的连接点,应由专人每月检查一次,特别要注意连接处是否有松动和接触不良的现象。
2、电缆的运行与维护
新安装的电缆投入运行时,应由电工跟班全面测定负荷电流及电压损失,并检查电缆接头有无发热现象,发现问题及时处理。无外被层铠装电缆的铠装层应定期涂防腐漆,一般每两年进行一次。
铠装电缆的钢带或钢丝如有断裂应及时绑扎。高压电缆在巷道中跨越电机车架线时,电缆的跨越部分应加胶皮被覆,防止架线火花灼伤电缆麻皮和铠装。电缆线路穿过淋水区时,最好不设接线盒,如有接线盒时,应严密遮盖,并由专人经常检查。为了减少杂散电流对铠装电缆的腐蚀,应定期测量电缆铅包中的杂散电流密度,凡超过规定值时,必须采取措施加以解决。
用温度表测量运行中电缆的外皮温度,3kv以上的油浸纸电缆外皮温度应不大于35℃;高压接线盒的表面温度应不大于45℃;交联聚乙烯绝缘电缆外皮温度应不大于55℃。3kv及以下的电缆外皮温度应不大于50℃。
在紧急事故状态下,电缆允许短时间过负荷,但只允许超过额定负荷的10%(3kv及以下)和15%(3kv以上),并且不超过两个小时。
应每年进行一次绝缘电阻的测定,其绝缘电阻值应符合规定。如果测试的绝缘电阻比规定的数值有明显降低,应考虑电缆受潮、受损伤和有缺陷,或者接线盒有问题,应做泄漏电流试验和耐压试验进一步查到原因。用绝缘电阻随时间变化的关系,即吸收比来判定电缆是否受潮。一般取加压后15秒与60秒绝缘电阻的比值。油浸纸纸绝缘电缆吸收比应不小于2。吸收比越小,说明绝缘越潮湿或所含杂质越多,应加热烘干。
测量泄漏电流及直流耐压试验应每年进行一次。两个试验的方法和接线完全相同,是在绝缘体上加一个逐渐升高到几倍于额定电压的直流电压,观察绝缘中泄漏电流的变化。当泄漏电流与电压不成比例迅速增加时,甚至发生绝缘击穿现象,说明电缆绝缘有局部缺陷和均匀整体性缺陷,如老化、受潮等。