井下水淹橡套電纜復用工藝的研究與應用

李忠魁 舒 通

（徐州礦務集團有限公司旗山煤礦 江蘇 徐州 221132）

0 概述

煤礦發生透水事故，會給礦井帶來重大損失，尤其是電氣設備和電纜線，被水侵泡后，都面臨著報廢的后果，如不采取措施祛水烘干，提高絕緣恢復使用，將造成嚴重的浪費和損失。

水淹低壓橡套電纜升井后，按常規的垂直自然控水的修理方法，需要經過20～30d之久，時間太長。居于此，根據橡套電纜的結構特點，對電纜復用進行了技術攻關，利用現代技術研究出了橡套電纜復用的新工藝，經處理后可使電纜各項指標完全符合使用要求，且處理時間較短，處理后即可恢復使用。

1 橡套電纜結構

礦用橡套電纜主要有以下幾部分組成：

1.1 導電線芯

導通電源所用，要有較好的導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通。

1.3 屏蔽層

采用半導電橡皮做屏蔽層，應使其過渡電阻達到標準要求，以保證繼電保護系統在事故狀態下可靠動作。

1.4 墊芯

墊芯要填滿絕緣芯線間的空隙，充分起到在電纜收到沖砸、擠壓時的緩沖作用。不能與絕緣線芯產生粘連。

1.5 成纜結構

1.6 護層

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

由橡套電纜的結構分析和對水淹電纜的解析，水淹橡套電纜內含水部分主要在電纜護套與線芯、線芯與線芯之間。

2 熱風干燥機工作原理

該裝置的原理是將壓縮空氣，經過過濾、加溫后壓入到電纜護套與線芯中去，迫使潮氣或水分排出電纜體外，從而對電纜進行干燥。其由壓縮機、過濾器、密閉加熱器、密封器等組成，采用儀表、燈光指示、自動加溫、加壓裝置，使用安全、移動方便、省力節能、運行可靠。一次可同時處理三根電纜，根據電纜受潮程度，一般24～72h可處理完成。

工作原理圖如圖1所示。

3 設備

主要設備如下：

圖1 全自動電纜熱風干燥處理裝置的工作原理圖

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

3.2 過濾器：將自然風中的濕度、雜質等過濾掉，防止影響電纜的絕緣電阻。

3.3 密閉加熱器：將自然風加溫，使其變成熱風，具有一定的溫度。

3.4 密封器：將加壓、加溫的熱風由一條通道變為三條通道，可同時處理三根電纜。

4 修復工藝

水淹電纜的修復工藝如圖2所示。

圖2 水淹電纜的修復工藝

4.1 電纜清洗。將水淹電纜用水進行清洗，清除電纜外表的污泥。

4.2 全自動電纜熱風干燥處理。利用全自動電纜熱風干燥處理裝置對電纜進行干燥，一次可同時處理三根電纜。首先用空氣壓縮機將過濾后的自然風壓入電纜橡套內，將電纜芯線與橡套之間、電纜芯線之間的水分排出電纜，進行初步去水；然后打開密閉加熱器，給空氣壓縮機進入的風加熱，使其變為高溫的熱風，壓入電纜橡套內，烘烤電纜芯線與橡套之間、電纜芯線之間的潮氣，使電纜內變得干燥，恢復其絕緣。

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

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

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

耐壓試驗被擊穿者不合格，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，造成芯線斷路所致，此類故障有維修經驗的工人較容易查找出來。短路是由于電纜一芯或數芯經低電阻接地或短路，采用高壓擊穿法檢測，具體做法是：對電纜施加高壓，人為地使電纜擊穿，經過一會兒，故障點冒出熱氣和氣泡，即確定故障點位置。停電后，將故障點剝開，三相分開，然后繼續施加高壓，直至查出所有故障點，將電纜故障點進行硫化熱補。熱補后，重新進行水浸耐壓試驗，確實無問題后轉入大修試驗。

4.4 大修試驗。電纜除進行水浸耐壓試驗外，還應進行如下幾項試驗：①直流電阻的測量。通過對所測電阻的分析還能知道電纜有無斷絲及其接頭的好壞。②載流試驗。載流量是指電纜允許傳送的最大電流，考慮煤礦現場試驗條件，一般只需做長期允許載流量的試驗。

對于阻燃型橡套電纜，下井前還要按《煤礦安全規程》的規定和有關規范進行阻燃性校驗。

5 效果

通過這種工藝已復用低壓電纜4000余米，其絕緣電阻達10～∞MΩ，其他性能亦符合使用要求。實踐證明，此種電纜維修方法是切實可行的。按照橡套電纜70mm2單價160元/m，復用率70%計算，7000×160×70%=784000元，減去電費和用工成本，修復7000余米低壓電纜能為礦節約資金70余萬元。