《矿用电缆学习》-学习情境一、任务4

1学习情境一安装维修矿用电缆任务4维修矿用电缆山西煤炭职业技术学院机电工程系矿山机电专业教研室煤矿电工2任务4维修矿用电缆技能点（1）会查找电缆故障并排除；（2）会测试电缆相位和绝缘性能（3）会电缆正常运行的日常维护。知识点（1）查找电缆故障、排除故障的方法；（2）检测电缆的方法；（3）正常运行的日常维护方法。德育点树立“安全为天”的思想，增强电缆的维护检修工作责任心。3任务4维修矿用电缆矿用电缆的故障查找一矿用电缆的修复二矿用电缆的检验三矿用电缆的维护四4一、矿用电缆的故障查找1．故障类型1）漏电故障——电缆绝缘受潮、破损、老化等导致（1）电缆相间或对地绝缘电阻小于漏电电阻值。（2）线芯之间或对地泄漏电流过大，使人触电有生命危险。2）接地故障——电缆绝缘破损、被金属刺穿、被砸轧导致（1）完全接地：电缆一相或多相对地绝缘电阻为0。（2）低阻接地：一相或多相线芯对地绝缘电阻＜500Ω（3）高阻接地：指一相或多相线芯对地绝缘电阻在500Ω以上，甚至1kΩ以上。5一、矿用电缆的故障查找1．故障类型3）短路故障——绝缘破损、被金属刺穿、被砸轧导致电缆的短路故障有完全短路、低电阻短路或高电阻短路，有两相或三相同时接地短路或两相或三相直接短路。4）断线故障——因短路事故烧断或机械轧断而引起电缆一相或几相线芯断开或者一相导电线芯断开一部分，6一、矿用电缆的故障查找2.判断故障类型1）利用保护动作判定：短路保护动作，说明电缆发生短路；漏电保护动作说明电缆发生漏电或接地；通电后电路不工作，说明电缆断线。2）不通电下，用兆欧表判断故障性质。将电缆两端的芯线全部开路，用兆欧表测定电缆芯线之间和对地的绝缘电阻，若绝缘电阻＜漏电值，说明发生漏电故障；绝缘电阻＜1kΩ说明发生高阻短路（或接地）；绝缘电阻＜500Ω说明发生低阻短路（或接地）绝缘电阻=0说明完全短路（或接地）。再将电缆一端的芯线全部短接，用兆欧表分别测量电缆另一端主芯线之间的电阻，若某一芯线分别与其它两芯线间电阻无穷大，说明这一芯线发生断线。7一、矿用电缆的故障查找3.寻找故障点1）直观法（1）查短路点。通过听放炮声、闻焦味、看焦痕找到。也可用手触及电缆外皮，有异常温度处即短路点。（2）查断线点，当截面较小时，可将电缆逐点弯曲，根据弯曲时的不均匀感觉找出断线点；当截面较大时，可用将电缆一端的芯线全部短接，用万用表的欧姆档测量断线的芯线与另一芯线间的电阻，然后由检修人员对电缆逐段进行弯曲或翻动或用木棒击打。当弯曲到某一点，万用表指针有较大的摆动时，说明这就是故障点。8一、矿用电缆的故障查找3.寻找故障点练习1）查短路请同学将电缆的终端开路，测始端线间电阻，判断有无短路发生，再请某一同学暗中用大头针穿透电缆绝缘，模拟短路，请其他同学判断是否短路及短路的线路。2）查断路请同学将电缆的终端短路，测始端线间电阻，判断有无断路发生，请某一同学将连接的某根电缆断开,请其他同学判断是否断路及断路的线路。9一、矿用电缆的故障查找2)仪器法（1）用电缆故障测试仪查找短路和接地故障点。①将电缆芯线接至箱体背面高压接线端子，其它芯线、屏蔽线及地线短接并至地端，放电球隙调到1—2mm。②合箱体内电源开关ZK，将转换开关拨到探伤位置，用钥匙启动控制电源，按电铃警告按钮LK，使电铃DL发出启动警告，按高压合，再按升压按钮，直到使球隙放电。③沿电缆长度进行检查，确定电缆损坏位置并做上记号。如不易发现电缆损坏处，可加大球隙，增加放电强度。④反复进行以上各项，直到电缆的所有伤口都查清楚。10一、矿用电缆的故障查找2)仪器法（2）用音响法查断线点利用音频感应法探测断线故障点的方法如图所示。将音频信号发生器4的分别接在电缆首端故障芯线和完好的芯线上，电缆末端的芯线短接在一起。这时由电缆的首端开始向末端移动感应线圈，在断线处可以发现音响突然下降。在音响突然下降处往复探测几次，便可确定断线的准确位置。用音响法测断线点示意图

11二、矿用电缆的修复1）割除护套（1）局部割除护套。当电缆局部破损，破损长度不超过电缆直径的两倍，横向破损不超过电缆圆圈的1/2，且线芯未破或线芯断丝小于15%时，应使用局部割除法割除破损的护套层，割除区呈椭圆型；如系裂口，应用电工刀将裂口终端削成圆角，割除区边缘的护套层应削成小于30°的斜面，如图所示。（2）整段剥除护套。如果破损情况较为严重，且线芯绝缘损坏面较大，尤其是二芯线或三芯线均有破损，采用整段割除，割除段的长度应能满足修补线芯绝缘层和屏蔽层的需要，一般不宜大于500mm。1.橡套电缆的修复护套局部割除示意护套整段剥除示意图12二、矿用电缆的修复2）修复线芯（1）断线或芯线钢丝折断15%以上，但不超过芯线截面积的1/3时，可剥掉芯线绝缘层，用1～1.5mm的铜裸线扎绕。（2）芯线断丝面积超过1/3时，需将芯线截断，用相同截面面积的芯线和铜管对接单根芯线，将铜管截为50～60mm，用压线钳压接，对接的芯线和原芯线同样长度，并把铜管的毛刺用锉打掉。1.橡套电缆的修复13二、矿用电缆的修复3）修复芯线绝缘先用塑料带缠绕2～3层，后用芯线绝缘带缠绕1～3层，再用塑料带缠绕1～2层，并且每一种绝缘带两端都要超过芯线绝缘层剥离区域5～10mm；4）修复屏蔽层对于屏蔽橡套电缆，还要用半导体自粘胶带或半导体胶布缠绕1层，缠绕长度同上。1.橡套电缆的修复14二、矿用电缆的修复4）修复护套绝缘（1）局部修补。用木锉将修补区边缘表面锉毛，用三氯乙烷擦拭锉毛的护套层，待挥发后再擦一遍。将冷补胶两组份混合均匀，静置一定时间待呈胶状时，即用电工刀或木片将胶料涂抹在护套破口上，涂抹的厚度应大于原护套层的厚度;涂抹均匀后，用厚1mm～1.5mm聚乙烯片卷包使胶料压实、挤匀，以扩大与周围护套层的接触面积，但不宜过紧，以免呈扁圆型，然后用塑料胶粘带将卷包的聚乙烯片固定、静置到＞2h后，拆除卷包的聚乙烯片，检查修补段是否光滑完整，与原护套层的粘接是否良好。（2）整段修补。井下采取冷补法，地面可以采取热补法。1.橡套电缆的修复15二、矿用电缆的修复可将故障段电缆切除，采用冷缩头或热缩头重新连接。2.铠装电缆的修复16三、矿用电缆的检验1.绝缘电阻的测量1）准备工作

（1）断电、放电。首先将安装好的电缆或运行中已切除电源的电缆，凡与其他设备在连接处均拆下。经充分放电后，放电时间不少于1min，对电容量大(电缆较长)的电缆应放电2min以上。用干燥清洁的软布，擦去电缆头表面的污垢。（2）检测摇表。对额定电压为1000V及以下的电缆用1000V兆欧表；对1000V以上电压的电缆用2500V兆欧表。将摇表L、E开路，摇动手柄，表针指向∞，再将L、E端短接，摇动手柄，表针指向0，说明摇表正常，否则更换摇表。

17三、矿用电缆的检验1.绝缘电阻的测量2）连接兆欧表图1-5兆欧表连接（a）测对地绝缘电阻；（b）测相间绝缘电阻

（3）摇表正极E接地，负极L接任何一相线芯，保护G端接屏蔽层或绝缘层。使流经绝缘表面的I2不进表头直接回电源，防止误差。18三、矿用电缆的检验1.绝缘电阻的测量3）测量

（1）测量时摇表手把的转速约为120r/min，在测定时间内，摇表转速要稳定。待指针稳定后再读数。（2）停止摇测前，应先将表线与电缆的连接断开，以免电缆向摇表反充电。测量完毕需将线芯对地放电。（3）试完后或复试时必须将电缆充分放电，时间不少于2min。（4）分析。根据所测电缆型号不同，其绝缘电阻满足右表1-11、1-14要求即为合格。19三、矿用电缆的检验2．耐压及泄漏电流测试1）准备工作（1）熟悉测量仪器——耐压测试仪由高压油浸式变压器及其操作台组成。①高压变压器。从上到下依次为高压输出端和短路杆，均压球，绝缘套管，台面分别为高压尾端（接地端）、仪表端和输入端子，变压器油箱。②操作台。正面为指示盘，设有仪表（kV表、A表），指示灯（停止、零位、工作），蜂鸣器，计时显示及设定，过流继电器。台面为调压手轮，停止、计时、工作按钮。背面有端子（输入、输出、仪表、接地）。20三、矿用电缆的检验2．耐压及泄漏电流测试1）准备工作（2）安全防护措施①设备使用前外壳及高压尾端须可靠接地，接地电阻不得大于4欧姆。②试验或使用前应对设备内外仔细进行检查，保持设备尤其是高压部分端子及接线的清洁是至关重要的。③设备搬动避免剧烈震动，设备搬动后必须放1小时后方可使用。④设备前应辅上绝缘胶垫。操作人员应穿绝缘胶鞋，戴绝缘手套。⑤现场应禁止无关人员靠近。试验地点应放置防护栏，悬挂警示牌。21三、矿用电缆的检验2．耐压及泄漏电流测试-耐压测试仪电路图D-短路杆；R-试品；G-放电球；VD-高压硅堆22三、矿用电缆的检验2．耐压及泄漏电流测试2）电缆耐压试验（1）先用500V兆欧表检测绝缘电阻，其值不低于2MΩ，（2）空升（不接试品）试验。将操作台的输入端与220V电源连接。将手轮打至零位，升至试验电压（见表），按下计时按钮，是否按设定时间报警，校对各种表计，调整球间隙。一切正常时，将手轮打至零位，按下停止按钮，断开电源。23三、矿用电缆的检验2．耐压及泄漏电流测试2）电缆耐压试验（3）试验接线。按图示方法将试验变压器与操作台及电缆可靠连接。①将所测电缆芯线用螺母牢靠地固定在高压输出柱，屏蔽线或接地线短路后接至地端。接线要紧固避免尖端放电引起漏电及电流增大。②将操作台背面的端子与高压变压器台面的相应端子由绝缘线连接。24三、矿用电缆的检验2．耐压及泄漏电流测试2）电缆耐压试验（5）试验。①检查试验线路连接可靠、无误。②接通操作台220V电源，停止（红灯）和零位（黄灯）指示灯亮。如果零位指示灯不亮，说明手轮未打至零位，需旋转手轮至零位指示灯亮为止。③按下工作按钮，工作（绿灯）指示，缓慢调节手轮升压，关注kV表和电缆状态，一旦发生电火花（绝缘击穿），应立即按下停止按钮，并且将手轮打至零位，中断试验。25三、矿用电缆的检验2．耐压及泄漏电流测试2）电缆耐压试验（5）试验。④以每秒小于3KV的升压速度升压，当升到规定值时，按下计时按钮，并密切关注试品情况，到所定耐压时间后，时间继电器吸合，发出警报声，表示被试品合格，同时将调压器手轮旋回零位，声光报警停止，按下停电按钮，断开计时按钮。如发生短路、闪烁、击穿等造成过流时，电流继电器动作，调压器自动断电，表示试品不合格。26三、矿用电缆的检验2．耐压及泄漏电流测试3）泄漏电流测试泄漏电流的接线及操作与耐压试验相同，不同的是：①需拧出高压变压器均压球上的短路杆，串入高压硅堆整流，输出直流，并在高压尾端与地间串入直流μA表。②逐段升压，并记录每个电压对应的泄漏直流，如果规定时间内电流与电压线性变化，说明试品合格。一旦发现击穿，闪烁、电流极速增大等异常，说明试品不合格，应立即切断电源。③试验完毕必须对试品充分放电。27三、矿用电缆的检验3．检查电缆芯线相位

电缆敷设后经电气试验合格，两端相位还应一致，特别是并联运行的电缆相位一致更为重要，稍有疏忽，送电时将发生短路事故

1）电缆两端同相芯线的测定断电下，在电缆的一端，将其二根线芯与外壳或地线芯间接上二只不同阻值的电阻，在电缆另一端用万能表欧姆挡测量阻值，由电阻的大小不同可判断相位。28三、矿用电缆的检验3．检查电缆芯线相位2）电缆两端同相电源的测定即所谓的定相，线路较长或并联运行的高压电缆，采用定相器找相位，将一台电压互感器的一次侧分别接至两个电源的某一相导线上，电压互感器二次侧与电压表联接，通电后相位相同者电压表指零。如电压表读数为线电压，说明两个相线异相。电压互感器核相接线图29三、矿用电缆的检验3．检查电缆芯线相位

定相器（高压无线核相仪）主要优点：①去掉了连接两个电网（电源）两端的引线，用带挂钩的采集器代替，可穿过围墙和隔墙（板），不受任何地形和设施构架的方式限制，提高了安全性。.②操作极为方便，只需一人操作一人监护。③绝缘杆由环氧树脂构成，长度每根2米（每根由二节组成）。工作原理：用绝缘杆分别将采集器挂到所测高压线上，采集器感应相应的电压并且通过无线发射器发出信号，由主机的无线接收器接收并经显示器显示其相位关系。图1-2-8高压无线核相仪左右侧-采集器；中间-主机30四、矿用电缆的维护1.电缆的定期巡视专职电工每月至少巡查四次（立井和斜井井筒中敷设）专职电工每周至少巡视四次（井底车场、大巷、采区运输巷道和配电硐室）31四、矿用电缆的维护2．电缆的定期测试每年1次高压电缆泄