Влияние повышения температуры на сопротивление изоляции легкого кабеля для шахт, по сути, напрямую приводит к значительному снижению значения сопротивления путем изменения микроструктуры изоляционного материала и состояния движения заряда, что является регулярным и разрушительным и требует особого внимания в высокотемпературной среде шахты.
Изоляционные свойства изоляционных материалов (например, хлорбутадиена, поливинилхлорида, обычно используемого в минеральных кабелях) зависят от их молекулярной структуры « связывающей силы» свободных электронов. При повышении температуры эта связанная сила ослабляется:
-
Молекулярное тепловое движение усиливается с повышением температуры, амплитуда вибрации атомов и электронов внутри изоляционного слоя увеличивается, электроны, которые изначально были прочно связаны, легче получают энергию и избавляются от молекулярной гравитации, чтобы сформировать направленное движение (т. е. повышение электропроводности);
-
Судя по данным, с каждым повышением температуры на 10°C сопротивление изоляции обычно снижается на 30–50%. Например, определенный тип легкого горного кабеля при 25°C имеет изоляционное сопротивление 1000Mомега, а при повышении температуры окружающей среды до 45°C сопротивление может упасть ниже 250Mомега.
Различные материалы имеют разную чувствительность к температуре, что напрямую влияет на снижение сопротивления:
-
Резиновая изоляция (например, натуральный каучук, хлорбутадиен): Более низкая высокотемпературная стойкость, когда температура превышает 60°C, молекулярная цепь подвержена окислительному разрыву, внутреннее производство большего количества проводящих примесей, значение сопротивления падает в 2 - 3 раза быстрее, чем пластмассовый класс. Например, при температуре 65°C сопротивление резиновой изоляции может быть более чем на 70% ниже, чем при комнатной температуре;
-
Пластиковая изоляция (например, поливинилхлорид, полиэтилен): Молекулярная структура более стабильна, но после температуры выше 80°C пластификатор ускорит испарение, материал становится хрупким в то же время, увеличение пористости приводит к усилению утечки заряда, значение сопротивления также будет значительно снижаться.
Если кабель в шахте находится рядом с зоной охлаждения оборудования, высокотемпературным угольным пластом, локальная температура может превышать 70°C, в это время независимо от того, какой материал, сопротивление изоляции будет ниже обычного стандарта соответствия (например, 0.5Mомега).
Кратковременная жара приводит к временному снижению сопротивления, в то время как долгосрочная жара вызывает необратимое старение изоляции:
-
Непрерывная высокая температура приведет к затвердеванию, растрескиванию, вязкости изоляционного слоя и другим явлениям, внутри материала образуется постоянный канал электропроводности Yong, даже если температура возвращается в норму, сопротивление не может вернуться к начальному уровню;
-
Например, кабель, который непрерывно работает при температуре 50°C в течение 6 месяцев, его изоляционное сопротивление может упасть с начального 500Mомега до менее 50Mомега, а затем не может быть восстановлен с помощью сухой обработки и может заменить только кабель.
Вот почему шахтный кабель будет четко помечен « максимально допустимой рабочей температурой» (например, 60°C, 70°C), и после длительного перегрева затухание изоляционного сопротивления войдет в « ускоренный канал».
Повышение температуры за счет двойного действия « повышения текучести заряда» и « разрушения структуры материала» приводит к значительному снижению сопротивления изоляции легких кабелей для шахт, и чем дольше длится высокая температура, тем выше амплитуда, тем более необратимым является влияние. В практическом применении необходимо контролировать температуру окружающей среды путем удаления от источника тепла, усиления вентиляции и охлаждения и других мер, а при обнаружении сопротивления изоляции необходимо сначала охладить кабель до температуры окружающей среды, чтобы избежать ошибки « ложного несоответствия», вызванной высокой температурой, но также проявлять бдительность в отношении риска старения изоляции при долгосрочной высокой температуре.
Эта статья была создана ИИ.