多芯电缆故障部位的快速查找方法
作者:杨济溶
来源:《中小企业管理与科技·上旬刊》2014年第09期
摘要:本文通过对矿井综采工作中多芯电缆使用中易出现的芯线短路、断路和芯线接地等问题,进行了研究,对电缆芯线断路时故障部位查找、电缆芯线接地时故障部位查找、电缆芯线间短路时故障部位的查找以及效益及应用情况、存在的问题及推广前景做了相应的阐述。 关键词:综采 多芯电缆 故障 1 立项原因
我矿井下综采工作和机组工作面多芯电缆使用中易出现芯线短路、断路和芯线接地(与铅皮短路)3种故障现象,一旦发生故障严重制约着我矿的安全生产,带来了巨大的经济损失。对其故障部位进行查找是一项较为棘手的检修工作。维修实践中,利用数字万用表具有高灵敏度的特点,并结合电工学原理,实现了对该类故障部位的快速、准确查找,较好地解决了这一检修难点,起到了事半功倍的检修效果。现将对此类故障部位的快速查找方法介绍如下。 2 研究内容及创新点 2.1 研究内容
2.1.1 电缆芯线断路时故障部位的查找方法
电缆内部出现断芯故障,从外表上很难判断断芯部位。快捷的查找方法是:把断芯导线的一端接单相交流电源(220V)的相线,电缆的另一端悬空,然后,把数字万用表拨至交流2V档,让黑笔悬空,用红笔从电源端沿电缆外皮向电缆的另一端慢慢移动。开始时数字万用表感应出的电压值为零点几伏,当红表笔移动到某处突然显示为零点零几伏(约为原来的1/10倍)时,此处就是断芯点。
2.1.2 电缆芯线接地时故障部位的查找方法
电缆中某芯线出现接地故障,一般是与电缆铅皮短路。查找故障部位的简捷方法是:先把故障芯线N1与另一条完好芯线N2的同一侧短接,然后在两芯线的另一侧接上两节1号干电池,如图1所示(图中R为限流电阻,阻值选10Ω/w为宜),再用数字万用表的“2V DC''挡分别测量故障芯线两端对铅皮的电压值,则两次所测电压分别为故障芯线N1两端对接地点P的电压“Uap、“Ubp”。根据电工学原理,因电缆芯线材料相同、截面积相等,故芯线电阻的大小正比于芯线长度,即RapRbp=Lx/(L0-Lx),又根据串联电路特点——导体两端电压与导体的电阻成正比,故:UapUbp=R/Rbp,综合上面两式:Uap/Ubp=Lx/(L0-Lx),从而求得Lx=[Uap(UapUbp)]×L0即为故障部位所在处。
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2.1.3 电缆芯线间短路时故障部位的查找方法
电缆芯线之间发生短路故障,其故障部位的查找方法可比照上述第二项所述,具体操作步骤简述如下:假如电缆芯线N2与N3之间短路,N1完好,首先如图2所示将其中一条故障芯线N2与一条完好芯线N1在电缆的一端短接,在电缆的另一端接上3V直流电源,然后用数字万用表的直流2V档分别测量N2与另一故障芯线N3(相当于将N3看作是电缆铅皮)两端的电压,两个电压值即为故障芯线N2的短路点P到电缆两端的电压“Uap”、“Ubp”。同理可以推出,Lx=Uap/(Uap+Ubp)×L0即为故障部位所在处。 ■ 2.2 创新点
①用以上三种方法解决了多芯电缆故障查找难题。
②用以上三种方法加快查找速度,节省了时间,减少了工人的劳动强度。 ③较以前方法科学,准确率大大提高,故障率大大减少,保障了电缆的安全运行。 ④提高井下设备的开机率,确保了井下安全生产。 3 效益及应用情况
我矿综采队和工掘对组使用了以上方法,很好的解决了多芯电缆故障查找难题,大大提高了我矿设备的开机率,为我矿的投入节约了大量成本。
使用该方法后可减少工人的工作量,以前查找一根电缆故障需要5个人维护,现在需要1个人即可解决,每个工人按每日工资100元计,假如一个队组每年发生电缆故障50次,我矿有3个综采队和4个掘进队组,可节约资金为:100×5×3×4×50=30万元 4 存在的问题及推广前景
①在进行上述第二、第三项测量时,如出现所测电压不断摆动现象,系为短路故障处于一种不稳定状态,可用一较大容量的升压变压器将故障部位电击为“良好”短路状态,之后再行测量。
②在进行上述第三项测量时,如发生的是电缆芯线全路故障,此时可临时敷设一根适当长度的导线作为完好芯线(导线长度及如何敷设无特殊要求,只要能达到故障电缆的两端即可),然后再如法进行上述测量即可。 ③该方法可在同类情况下推广使用。
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参考文献:
[1]张志利,侯传勋,龙勇,李国英.智能多芯电缆检测仪的研制[J].自动化仪表,2007(01).
[2]孙玉胜,邹玉炜,崔光照,李建明.多芯电缆测试仪的研制[J]. 微计算机信息,2007(19).
[3]廖海象.实用多芯电缆检测器[J].设备管理与维修,2005(11).
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