淺談井下電纜網路檢查內容及常見故障分析

摘要：通過對井下電纜網路重點檢查內容絕緣阻值從短路、斷路、接地、漏電、電纜著火等方面仔細進行分析，提出了查找方法，并對故障的原因仔細進行了分析，明確了防范措施。

關鍵詞：受潮 機械損傷 預防措施 短路 斷路 接地 漏電 電纜溫度 著火 生命線

煤礦井下由于空氣潮濕、巷道狹窄、有巖石冒落危險，所以井下供電線路必須使用電纜。井下電纜容易受潮和遭到機械損傷，發(fā)生漏電、短路的機會較多，因而電纜是井下供電安全方面的一個最薄弱環(huán)節(jié)。為了確保礦井安全供電，就必須經常對電纜網路檢查，及時對一些常見故障分析原因，超前采取一些預防性措施。

井下常用的電纜分為三大類：鎧裝電纜、橡套電纜、塑料電纜。

電纜在使用前除按設計要求檢查其長度、截面、電壓等級、電纜型號是否符合要求外，很重要的一點是檢查其絕緣情況是否良好。絕緣檢查不僅在新電纜敷設前或故障處理后和更換電纜后進行，而且為了保證安全，對運行中的電纜還要進行至少每年一次的絕緣檢查。對綜采工作面經常向移動設備供電的電纜，每次搬家后都要檢查其絕緣情況。檢查內容主要是看有無破損、壓痕、漏油等異常現象，搖測絕緣阻值、電纜吸收比是否符合要求，如1140V網路的絕緣電阻應在20千歐以上，否則漏電繼電器動作，切斷電源。對于額定電壓在3KV以上的各種電纜，儀器測量絕緣阻值往往不能發(fā)現電纜絕緣中的缺陷和隱患，電纜升井后應讓專業(yè)人士進行泄露電流和直流耐壓試驗，通過試驗可準確地檢測電氣設備的部分或整體性的受潮、開裂和老化等缺陷。

判斷電纜故障的方法通常用兆歐表搖測其絕緣電阻。

1 判斷電纜故障的方法

1.1 判斷斷路

將電纜一端短路，在另一端測兩相間電阻，哪兩根芯線間電阻為無限大，則必有一芯為斷線芯線。再用同樣的方法與其它相試測，以判斷出斷線相。

1.2 判斷短路

將電纜一端開路，另一端三相中任兩相接于兆歐表的測線，哪兩相間的電阻為零，就是短路相。

1.3 判斷接地

將兆歐表的E端和L端兩根測線E端接地，另一根L端分別與三相芯線的一端接觸（電纜另一端開路），哪一相電阻值為零或很低，即是接地相。

電纜除定期進行絕緣檢測外，還應經常檢查其工作溫度，實際負荷電流和過載能力，使它們限制在允許范圍內。測量溫度時一般每天在負荷最高時測溫一次，對于常用的3KV以下的橡套電纜，芯線允許的最高溫度為65℃，表皮允許的最高溫度為50～55℃。在緊急事故狀態(tài)下，電纜允許短時間過負荷，但0.3KV以下的電纜只允許過負荷10%持續(xù)2h。6～10KV的電纜只允許過負荷15%，持續(xù)2h。隨電纜芯線截面增大，其過負荷也可適當加大一些。

2 常見的故障及預防措施

通過對電纜認真檢查并且采取一些措施可以避免一些故障發(fā)生，我對—些常見的故障及預防措施總結如下：

2.1 電纜短路故障

對鎧裝電纜而言，造成電纜短路故障的原因有：

2.1.1 電纜鎧裝鋼帶裂口，鉛包裂紋，由此進潮氣，使絕緣破壞而造成放炮短路事故。其常見的原因之一是在搬運或敷設過程中，沒有一定的弧度，造成電纜彎曲的半徑過大，因此在搬運和敷設過程中，電纜的彎曲半徑不能過大。

2.1.2 在制作電纜頭時，常在電纜頭的三叉處發(fā)生放炮短路事故。是因為三叉口處絕緣受傷或絕緣處理不當，工藝不符合質量要求。為了防止這種事故的發(fā)生，必須用“小風轉”處理好三叉口的絕緣，在制作電纜頭時，遵守電纜頭制做的工藝過程，不允許讓潮氣進入三叉口，破壞絕緣強度。

2.1.3 較長時間庫存或沒有使用的電纜，從而造成放炮短路，或者電纜的兩個端頭沒有鉛封，在制作電纜頭時沒有將受潮的部分截掉或截掉的長度不夠，都會導致這一現象的發(fā)生。防止措施是對受潮的電纜，在制作電纜頭時，必須截取一段電纜，將庫存電纜長期不使用時，對兩頭進行鉛封。

2.1.4 由于冒頂、礦車掉道、罐籠等碰撞擠壓，或電纜遭到淋水等原因，可使電纜直接放炮短路。如果電纜敷設吊掛適當，便可避免這種事故的發(fā)生，在立井井筒中或傾斜30度及其以下井巷中敷設電纜時，應使電纜不承受拉力。應利用夾子或卡箍進行敷設；在水平巷道或傾角30度以下的井巷中，電纜應用吊鉤懸掛，并應有一定的弛度，電纜的懸掛高度應使電纜在出現礦車掉道時不致受到撞擊，電纜墜落時，也不致落在軌道或輸送機上；電纜懸掛點的間距，在水平巷道或傾斜巷道內，不應超過3米，在立井井筒內，不應超過6米；電纜與壓風管、水管在巷道同一側敷設時，必須敷設在管子上方，并保持0.3米以上的距離；高、低壓電力電纜敷設在巷道同一側時，高、低壓電纜之間的間距應大于0.1米，高壓電纜之間、低壓電纜之間的距離不得小于50毫米。只有嚴格按規(guī)程相關要求敷設、懸掛電纜才能杜絕一些電氣事故發(fā)生。

對橡套電纜而言，造成短路故障的主要原因是機械損傷。例如：鎬刨、放炮崩、冒頂、撞擠等直接造成相間短路。還有由于長時期過負荷運行，造成絕緣老化，芯線絕緣與芯線粘連，如不注意，就容易出現相間的短路事故。產生故障的原因，除電纜的型號和截面選擇不當，施工工藝質量不好、電纜質量有問題以外，許多故障都和電纜的管理、運行和維護有關。因次，對電纜的選用、敷設、吊掛都必須按有關規(guī)定進行。

因電纜制造質量低劣，絕緣等級不夠或絕緣損壞，也能導致鎧裝電纜、橡套電纜造成電纜放炮。為杜絕這類事故發(fā)生下井電纜必須有煤礦生產許可證和防爆合格證等相關證件。

2.2 漏電故障

礦用電纜一相漏電接地，是井下低壓電纜網的常見故障。由于電纜在潮濕環(huán)境中使用，或低壓動力電纜長時間浸泡在水中，容易造成絕緣電阻下降到危險值而漏電接地。還有電纜受機械損傷造成一相絕緣損壞，電纜與設備的連接頭毛刺與外殼相碰，線頭脫落接外殼，電纜熱補質量差等造成一相漏電接地。另外還有電纜網路中有雞爪子、羊尾巴、明接頭，都是造成電纜漏電接地的重要原因。如果按照要求懸掛電纜，小心移動電氣設備，注意愛護電纜，接線嚴格按防爆要求操作，定期對電氣設備的接線柱緊固，對電纜絕緣阻值、吸收比進行遙測，便可有效地防止電纜漏電事故的發(fā)生。

2.3 電纜斷線故障

電纜被小絞車的鋼絲繩或它所拉的物件掛住，電纜整根被打斷的故障，巷道局部冒頂電纜被砸斷，軌道巷材料車發(fā)生掉道、跑車等違章作業(yè)的事故都可能擠斷電纜。為避免類似事故發(fā)生，不僅要做好頂板支擴工作，更要嚴格按規(guī)程、崗標作業(yè)。

2.4 電纜著火

電纜著火事故，其原因是強大的短路電流產生的高溫火燃點燃了橡套電纜的膠皮，發(fā)生相間短路故障后，熔斷器、過流繼電器等保護失靈，引起火災，甚至引起瓦斯、煤塵爆炸。防止措施：一是加強過流保護的管理，使各種保護動作靈敏可靠。二是采用非燃性電纜。三是加強電纜維護。

電纜在運行中發(fā)生故障，可向事故現場人員了解情況，對可疑地段重點查找，除停電后采用搖表測試方法外，對低壓橡套電纜可用驗電筆幫助查找。如某相斷線，當用驗電筆測試該斷相線時，試電筆不亮。在電纜發(fā)生漏電故障時，在漏電點附近的電纜外皮上，試電筆將會發(fā)亮。對于停運待修的橡套電纜，當截面較小時，可將電纜逐點彎曲，根據彎曲時的不均勻感覺找出斷線點。

總之，井下電纜網路是礦工的生命線，需大家發(fā)現隱患，及時匯報，及時排查，從而有力地保證安全生產。

參考文獻：

[1]煤礦安全規(guī)程（2011年3月1日施行）.

作者簡介：楊全興（1974-），山西長治人，首席技師，從事機電管理、技術工作。