Der Einfluss der Feuchtigkeit auf den Isolationswiderstand von leichten Kabeln im Bergbau besteht darin, dass durch die Penetration und Wirkung von Feuchtigkeit die "anti-leitfähige Barriere" des Isolationsmaterials zerstört wird, was zu einem erheblichen Rückgang des Widerstandswertes führt, dieser Einfluss ist besonders in der hochfeuchten Umgebung der Mine ausgeprägt und kann sogar ein Leckerrisiko auslösen.
Die hohen Widerstandseigenschaften von Isolationsmaterialien wie Gummi, Polyvinylchlorid hängen von der „Nichtleitfähigkeit“ ihrer inneren Struktur ab. Wenn die Feuchtigkeit steigt, zerstört die Feuchtigkeit diese Eigenschaft auf drei Wegen:
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Oberflächenbildung einer leitfähigen WasserfolieWenn die Luftfeuchtigkeit der Umgebung über 60% ist, wird die Oberfläche der Kabelisolationsschicht Wasser absorbieren, wenn es gleichzeitig Staub, Salznebel und andere Verunreinigungen in der Mine gibt, löst Wasser diese Substanzen zu einer leitfähigen Lösung auf, die gleichwertig ist einer parallelen "Leckschaltung" auf der Oberfläche der Isolationsschicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Isolationswiderstand gemessen, der aufgrund der Erhöhung des Oberflächenleckstroms abrupt sinkt. Bei der Trocknung kann der Wert bis zu 1000MΩ betragen, und unter einer hohen Luftverschmutzung kann er unter 100MΩ fallen.
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Eindringen in die innere Zerstörung der StrukturWenn die Kabelhülle gebrochen ist oder die Verbindungsdichtung schlecht ist, dringt die Feuchtigkeit allmählich in die Isolationsschicht ein. Bei porösen Materialien wie Naturkautschuk füllt Feuchtigkeit ihre inneren Lufträume und verwandelt das ursprünglich isolierte Material in einen "Halbleiter". Die Daten zeigen, dass nach der Befeuchtung der Isolationsschicht der Volumenwiderstand von 1014 Ω·cm beim Trocknen auf unter 108 Ω·cm sinken kann, was den Rückgang um das Millionsfache übersteigt.
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Chemische Reaktionen beschleunigen das AlternFeuchtigkeit reagiert mit den Additiven in den Isolationsmaterialien (wie Weichmacher, Stabilisatoren), was zu einem Bruch der Molekülkette des Materials und zu einem Riss, einer Weichung und anderen Alterungsphänomenen führt. Zum Beispiel wird Neopren in einer langfristig feuchten Umgebung durch Hydrolyse elektrisch leitende Chloride erzeugen, die den Isolationswiderstand weiter reduzieren.
Der Einfluss der Feuchtigkeit auf den Isolationswiderstand ist nicht linear, aber es gibt offensichtliche Grenzwerte:
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Feuchtigkeit 60%Die Oberflächenfeuchtigkeit der Isolationsschicht ist nicht kontinuierlich und hat einen geringeren Einfluss auf den Widerstand, in der Regel nur um 10% -20%;
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60% Luftfeuchtigkeit <80%Die Oberfläche bildet eine kontinuierliche Wassermembran, der Widerstand nimmt um 30% -50% ab und beschleunigt sich mit der erhöhten Luftfeuchtigkeit;
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Luftfeuchtigkeit > 80%Feuchtigkeit beginnt in das Innere einzudringen und der Widerstand kann auf 1/10 oder sogar weniger des Trockenzustandes sinken, der sich weiter erweitert, wenn die Temperatur steigt (z. B. in einer schweifenden Bergbauzone).
Zum Beispiel hat ein Mining-Lichtkabel einen Isolationswiderstand von 500 MΩ bei 50% Feuchtigkeit und kann nur 30-50 MΩ sein, wenn die Feuchtigkeit auf 90% steigt, was sich der Sicherheitsschwelle nähert (normalerweise ≥1 MΩ erforderlich).
Die Feuchtigkeit verringert nicht nur den Widerstand direkt, sondern löst auch Kettenreaktionen aus:
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Niedrige Temperaturen und hohe Feuchtigkeit führen zu GefrierschmelzungsschädenWenn die Mine in einem Gebiet mit niedriger Temperatur (z. B. in einer Windgasse) vorhanden ist, wird die infiltrierende Feuchtigkeit einfrieren und sich erweitern, die Mikrostruktur der Isolationsschicht reißen und mehr Poren bilden, bis die Temperatur wieder ansteigt, wird die Feuchtigkeit weiter infiltrieren und den Teufelskreis des "Gefrierschmelzen - Feuchtigkeit - Widerstandsabfall" bilden;
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Beschleunigung der MikrobielzüchtungDie hohe feuchte Umgebung in der Mine kann Schimmel erzeugen, das durch den Schimmel sekretierte Enzym das Isolationsmaterial abbaut, während der Schimmel selbst elektrisch leitfähig ist und den Isolationswiderstand weiter reduziert.
Die Feuchtigkeit durch die Oberflächenleitung, die innere Penetration und die dreifache Wirkung der chemischen Alterung führt direkt zu einem erheblichen Rückgang des Isolationswiderstands von leichten Kabeln im Bergbau, und dieser Einfluss kann in komplexen Umgebungen der Mine leicht verstärkt werden. Daher muss die tägliche Wartung auf die Integrität der Kabelhülle und die Dichtungsleistung der Verbindungen konzentrieren, wenn nötig mit einer wasserdichten Beschichtung oder einem dichten Gehäuse, während die Oberfläche vor der Messung des Isolationswiderstands gereinigt und getrocknet wird, um Fehlerurteilungen aufgrund der Umweltfeuchtigkeit zu vermeiden. Die Feuchtigkeitskontrolle ist im Wesentlichen die „Isolierungslebenslinie“ des Schutzkabels.
Dieser Artikel wurde von AI erstellt