Влияние влажности на изоляционное сопротивление шахтного легкого кабеля, по сути, через проникновение и действие влаги, разрушает изоляционный материал « непроводящим барьером», что приводит к значительному снижению значения сопротивления, это влияние особенно заметно в высоковлажной среде шахты и может даже вызвать риск утечки.
Высокопроизводительные свойства изоляционных материалов (например, каучука, поливинилхлорида) зависят от « непроницаемости» их внутренней структуры. При повышенной влажности влага разрушает эту особенность тремя путями:
-
Поверхность образует проводящую водную пленку.:: Когда влажность окружающей среды превышает 60%, поверхность изоляционного слоя кабеля будет адсорбировать влагу, если в шахте одновременно присутствуют пыль, солевой туман и другие примеси, влага растворит эти вещества, чтобы сформировать проводящий раствор, что эквивалентно параллельному соединению « схемы утечки» на поверхности изоляционного слоя. На этом этапе измеренное сопротивление изоляции может упасть до 1000 Момег при высыхании из - за увеличения тока утечки на поверхности и может упасть ниже 100 Момег при загрязнении высокой влажностью.
-
Внутреннее разрушение структуры.:: Если протектор кабеля поврежден или соединение плохо запечатано, вода постепенно проникает внутрь изоляционного слоя. Для пористого материала (например, натурального каучука) влага заполняет его внутренний газовый зазор, превращая изначально изолированный материал в « полупроводник». Данные показывают, что после влажности изоляционного слоя объёмное сопротивление может упасть с 10 ⁴омега cm в сухом состоянии до менее 10 ⁸омега cm, что более чем в миллион раз меньше.
-
Химические реакции ускоряют старение.:: Влага будет реагировать с добавками в изоляционном материале (например, пластификаторы, стабилизаторы), что приводит к разрыву молекулярной цепи материала, появлению растрескивания, размягчения и других явлений старения. Например, хлорбутадиен в долгосрочной среде с высокой влажностью образует проводящие хлориды в результате гидролиза, что еще больше снижает сопротивление изоляции.
Влажность влияет на сопротивление изоляции нелинейно, но есть очевидные пороговые значения:
-
Влажность < 60%:: нарушение непрерывности влаги на поверхности изоляционного слоя, меньшее влияние на сопротивление, как правило, снижение только на 10 - 20%;
-
60% < Влажность < 80%:: поверхность образует непрерывную водную пленку, сопротивление падает на 30% - 50% и ускоряется с повышением влажности;
-
Влажность > 80%:: Влага начинает просачиваться внутрь, сопротивление может упасть до 1 / 10 или даже ниже сухого состояния, и если оно сопровождается повышением температуры (например, в жаркой зоне шахты), снижение будет еще больше увеличиваться.
Например, легкий кабель для шахты имеет сопротивление изоляции 500 Момег при влажности 50% и может быть только 30 - 50 Момег при влажности до 90%, приближаясь к порогу безопасности (обычно требуется ≥1 Момега).
Влажность не только непосредственно снижает сопротивление, но и вызывает цепную реакцию:
-
Низкая температура и высокая влажность приводят к разрушению:: Если в шахте есть криогенная зона (например, входной штрек), проникающая влага будет замораживать и расширяться, разрывать микроструктуру изоляционного слоя, образуя больше пористости, ожидая восстановления температуры, влага далее проникает, образуя порочный круг « замерзания и таяния - влажности - снижения сопротивления»;
-
Ускорение роста микроорганизмов.:: Высокая влажность в шахте может породить плесень, ферменты, выделяемые плесенью, разлагают изоляционный материал, в то время как сам мицелий обладает электропроводностью, что еще больше снижает сопротивление изоляции.
Влажность через поверхностную электропроводность, внутреннюю инфильтрацию, химическое старение тройного действия, что напрямую приводит к значительному снижению сопротивления изоляции легких кабелей для шахт, и это влияние легко усиливается в сложной среде шахты. Поэтому при ежедневном обслуживании необходимо сосредоточиться на проверке целостности защитной оболочки кабеля, герметичности соединения, при необходимости использовать водонепроницаемое покрытие или герметичную обсадную колонну, в то же время перед измерением сопротивления изоляции необходимо очистить поверхность и высушить, чтобы избежать ошибок, вызванных влажностью окружающей среды. Контроль влажности, по сути, охраняет кабель « изоляционный жизненный цикл».
Эта статья была создана ИИ.