井下水淹橡套電纜復(fù)用工藝的研究與應(yīng)用

李忠魁 舒 通

（徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司旗山煤礦 江蘇 徐州 221132）

0 概述

煤礦發(fā)生透水事故，會(huì)給礦井帶來(lái)重大損失，尤其是電氣設(shè)備和電纜線(xiàn)，被水侵泡后，都面臨著報(bào)廢的后果，如不采取措施祛水烘干，提高絕緣恢復(fù)使用，將造成嚴(yán)重的浪費(fèi)和損失。

水淹低壓橡套電纜升井后，按常規(guī)的垂直自然控水的修理方法，需要經(jīng)過(guò)20～30d之久，時(shí)間太長(zhǎng)。居于此，根據(jù)橡套電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)電纜復(fù)用進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，利用現(xiàn)代技術(shù)研究出了橡套電纜復(fù)用的新工藝，經(jīng)處理后可使電纜各項(xiàng)指標(biāo)完全符合使用要求，且處理時(shí)間較短，處理后即可恢復(fù)使用。

1 橡套電纜結(jié)構(gòu)

礦用橡套電纜主要有以下幾部分組成：

1.1 導(dǎo)電線(xiàn)芯

導(dǎo)通電源所用，要有較好的導(dǎo)電性能并且阻值較小。

1.2 絕緣層

要求有足夠的電絕緣性能。防止三相電之間或相與地之間導(dǎo)通。

1.3 屏蔽層

采用半導(dǎo)電橡皮做屏蔽層，應(yīng)使其過(guò)渡電阻達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，以保證繼電保護(hù)系統(tǒng)在事故狀態(tài)下可靠動(dòng)作。

1.4 墊芯

墊芯要填滿(mǎn)絕緣芯線(xiàn)間的空隙，充分起到在電纜收到?jīng)_砸、擠壓時(shí)的緩沖作用。不能與絕緣線(xiàn)芯產(chǎn)生粘連。

1.5 成纜結(jié)構(gòu)

1.6 護(hù)層

防止外力破壞電纜外殼繼而損壞內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)，造成斷路、短路等事故。并且井下電纜要求阻燃。

由橡套電纜的結(jié)構(gòu)分析和對(duì)水淹電纜的解析，水淹橡套電纜內(nèi)含水部分主要在電纜護(hù)套與線(xiàn)芯、線(xiàn)芯與線(xiàn)芯之間。

2 熱風(fēng)干燥機(jī)工作原理

該裝置的原理是將壓縮空氣，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、加溫后壓入到電纜護(hù)套與線(xiàn)芯中去，迫使潮氣或水分排出電纜體外，從而對(duì)電纜進(jìn)行干燥。其由壓縮機(jī)、過(guò)濾器、密閉加熱器、密封器等組成，采用儀表、燈光指示、自動(dòng)加溫、加壓裝置，使用安全、移動(dòng)方便、省力節(jié)能、運(yùn)行可靠。一次可同時(shí)處理三根電纜，根據(jù)電纜受潮程度，一般24～72h可處理完成。

工作原理圖如圖1所示。

3 設(shè)備

主要設(shè)備如下：

圖1 全自動(dòng)電纜熱風(fēng)干燥處理裝置的工作原理圖

3.1 壓縮機(jī)：主要是將熱風(fēng)壓入橡套電纜里面，用熱風(fēng)烘烤潮濕的電纜，將電纜內(nèi)的潮氣或水分排出電纜體外。

3.2 過(guò)濾器：將自然風(fēng)中的濕度、雜質(zhì)等過(guò)濾掉，防止影響電纜的絕緣電阻。

3.3 密閉加熱器：將自然風(fēng)加溫，使其變成熱風(fēng)，具有一定的溫度。

3.4 密封器：將加壓、加溫的熱風(fēng)由一條通道變?yōu)槿龡l通道，可同時(shí)處理三根電纜。

4 修復(fù)工藝

水淹電纜的修復(fù)工藝如圖2所示。

圖2 水淹電纜的修復(fù)工藝

4.1 電纜清洗。將水淹電纜用水進(jìn)行清洗，清除電纜外表的污泥。

4.2 全自動(dòng)電纜熱風(fēng)干燥處理。利用全自動(dòng)電纜熱風(fēng)干燥處理裝置對(duì)電纜進(jìn)行干燥，一次可同時(shí)處理三根電纜。首先用空氣壓縮機(jī)將過(guò)濾后的自然風(fēng)壓入電纜橡套內(nèi)，將電纜芯線(xiàn)與橡套之間、電纜芯線(xiàn)之間的水分排出電纜，進(jìn)行初步去水；然后打開(kāi)密閉加熱器，給空氣壓縮機(jī)進(jìn)入的風(fēng)加熱，使其變?yōu)楦邷氐臒犸L(fēng)，壓入電纜橡套內(nèi)，烘烤電纜芯線(xiàn)與橡套之間、電纜芯線(xiàn)之間的潮氣，使電纜內(nèi)變得干燥，恢復(fù)其絕緣。

4.3 水浸耐壓試驗(yàn)。熱風(fēng)干燥處理后的電纜，必須先進(jìn)行水浸耐壓試驗(yàn)，以確定其絕緣是否合格、電纜內(nèi)部是否存在故障。

水浸試驗(yàn)，入水前先用搖表檢測(cè)電纜的絕緣電阻，660V電纜若絕緣低于10MΩ/l000m，1140V電纜若絕緣低于15MΩ/1000m，則進(jìn)行水浸耐壓試驗(yàn)。

水浸耐壓試驗(yàn)時(shí)，橡套電纜要均勻放入水池中。用水浸1h后，再進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓U=2Ve+1000(Ve為額定電壓)、頻率 f=50Hz，歷時(shí) 5min，若電纜不被擊穿，即為耐壓試驗(yàn)合格。水浸耐壓試驗(yàn)后，同樣要用搖表校驗(yàn)該橡套電纜的絕緣電阻，并與水浸前測(cè)得電阻進(jìn)行比較，一般應(yīng)無(wú)變化。

耐壓試驗(yàn)被擊穿者不合格，其主要原因是斷路和短路。斷路是電纜受外力拉伸或擠壓剪切，造成芯線(xiàn)斷路所致，此類(lèi)故障有維修經(jīng)驗(yàn)的工人較容易查找出來(lái)。短路是由于電纜一芯或數(shù)芯經(jīng)低電阻接地或短路，采用高壓擊穿法檢測(cè)，具體做法是：對(duì)電纜施加高壓，人為地使電纜擊穿，經(jīng)過(guò)一會(huì)兒，故障點(diǎn)冒出熱氣和氣泡，即確定故障點(diǎn)位置。停電后，將故障點(diǎn)剝開(kāi)，三相分開(kāi)，然后繼續(xù)施加高壓，直至查出所有故障點(diǎn)，將電纜故障點(diǎn)進(jìn)行硫化熱補(bǔ)。熱補(bǔ)后，重新進(jìn)行水浸耐壓試驗(yàn)，確實(shí)無(wú)問(wèn)題后轉(zhuǎn)入大修試驗(yàn)。

4.4 大修試驗(yàn)。電纜除進(jìn)行水浸耐壓試驗(yàn)外，還應(yīng)進(jìn)行如下幾項(xiàng)試驗(yàn)：①直流電阻的測(cè)量。通過(guò)對(duì)所測(cè)電阻的分析還能知道電纜有無(wú)斷絲及其接頭的好壞。②載流試驗(yàn)。載流量是指電纜允許傳送的最大電流，考慮煤礦現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件，一般只需做長(zhǎng)期允許載流量的試驗(yàn)。

對(duì)于阻燃型橡套電纜，下井前還要按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定和有關(guān)規(guī)范進(jìn)行阻燃性校驗(yàn)。

5 效果

通過(guò)這種工藝已復(fù)用低壓電纜4000余米，其絕緣電阻達(dá)10～∞MΩ，其他性能亦符合使用要求。實(shí)踐證明，此種電纜維修方法是切實(shí)可行的。按照橡套電纜70mm2單價(jià)160元/m，復(fù)用率70%計(jì)算，7000×160×70%=784000元，減去電費(fèi)和用工成本，修復(fù)7000余米低壓電纜能為礦節(jié)約資金70余萬(wàn)元。