煤礦井下使用著大量的電力電纜,對安全可靠性的要求既高,占生產成本的比重也很大。加強對礦井電纜的劣化判斷,掌握電纜的運行狀況,對隱型故障早期發現,及時處理,防止事故擴大,避免供電中斷,是很必要的。
電力電纜是由導電芯線、接地芯線、分相絕緣、統包絕緣、金屬屏蔽層和鋁包等組成,具有相當大的電容。例如,開灤趙各莊礦高壓電纜達120公里,低壓電纜也有100公里。6千伏供電系統在全礦井電纜空載投入時,每相電容電流68.5安,相當一組750千乏的三相電容器在運行。
對于井下電力電纜的絕緣試驗,一般采用2500伏兆歐表搖測和高壓整流的泄漏試驗,以及直流耐壓試驗,通過吸收比、絕緣值和以往記錄值的比較,或破壞性擊穿來判斷絕緣劣化程度,這些方法不夠,缺點較多。現介紹一種比較新的判斷方法。
測試原理
電力電纜可看作一種異形電力電容器,可按圖1的等值線路,利用電纜電容,并以電纜絕緣為放電電阻,用放電過程殘余電壓衰減時間作依據進行判斷。試驗時,先閉合高壓開關K,然后緩緩升高外加直流電壓到規定值時,停止升壓,持續以規定值充電1分鐘,切斷高壓開關K。
充于電纜的電荷,通過電纜的絕緣電阻R進行放電,電纜端電壓逐漸衰減(如圖2所示)。絕緣良好的電纜,放電時間長,絕緣劣化的電纜放電時間短。
測出規定的外加電壓值衰減到判斷電壓值的放電時間后,同預先設定的與此對應的放電時間相比較,從而判斷絕緣的“良”、“要注意”和“不良”的三種狀態。