La esencia del impacto de la humedad en la resistencia de aislamiento de los cables ligeros de la mina es destruir la "barrera anticonductora" del material aislante a través de la penetración y Acción de la humedad, lo que resulta en una fuerte disminución del valor de resistencia, que es particularmente prominente en el entorno húmedo de la mina e incluso puede desencadenar el riesgo de fuga de electricidad.
Las características de alta resistencia de los materiales aislantes (como caucho, pvc) dependen de la "no conductividad" de su estructura interna. Y cuando la humedad aumenta, la humedad desintegra esta propiedad a través de tres vías:
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La superficie forma una película de agua conductora: cuando la humedad ambiente supera el 60%, la superficie de la capa de aislamiento del cable absorberá agua. si hay impurezas como polvo y niebla de sal en la mina al mismo tiempo, la humedad disolverá estas sustancias para formar una solución conductora, lo que equivale a un "circuito de fuga" paralelo en la superficie de la capa de aislamiento. En este momento, la medición de la resistencia al aislamiento puede alcanzar los 1000 MWH cuando se seca repentinamente debido al aumento de la corriente de fuga en la superficie, y puede caer por debajo de los 100 MWH en entornos contaminados por alta humedad.
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Infiltración en la estructura de falla interna: si la cubierta del cable está rota o el sello de la articulación es malo, la humedad Se filtrará gradualmente en el interior de la capa aislante. Para los materiales porosos (como el caucho natural), la humedad llenará su brecha de aire interior, convirtiendo el material aislado original en un "semiconductor". Los datos muestran que después de que la capa aislante se humedece, la resistencia al volumen puede reducirse de 10 108 cm en seco a menos de 10 cm, una disminución de más de 1 millón de veces.
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Desencadenar reacciones químicas para acelerar el Envejecimiento: la humedad reaccionará con aditivos en materiales aislantes (como plastificantes y estabilizadores), lo que provocará la ruptura de la cadena molecular del material, agrietamiento, ablandamiento y otros fenómenos de Envejecimiento. Por ejemplo, en ambientes de alta humedad a largo plazo, el caucho Cloropreno produce cloruros conductores debido a la reacción de hidrolización, lo que reduce aún más la resistencia al aislamiento.
El efecto de la humedad en la resistencia al aislamiento no es lineal, pero hay un valor crítico obvio:
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Humedad inferior al 60%: la humedad de la superficie de la capa aislante es discontinua y tiene un pequeño impacto en la resistencia, generalmente solo disminuye entre un 10% y un 20%;
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60% humedad inferior al 80%: la superficie forma una película continua de agua, la resistencia disminuye entre un 30% y un 50%, y se acelera con el aumento de la humedad;
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Humedad superior al 80%: el agua comienza a filtrarse en el interior y la resistencia puede caer a 1 / 10 o incluso menos en estado seco. si se acompaña de un aumento de la temperatura (como la zona sofocante de la mina), la disminución se ampliará aún más.
Por ejemplo, un cable ligero para minería tiene una resistencia de aislamiento de 500mwh a una humedad del 50% y puede ser de solo 30 - 50mwh cuando la humedad aumenta al 90%, acercándose al umbral de Seguridad (generalmente se requiere ≥ 1mwh).
La humedad no solo reduce directamente la resistencia, sino que también desencadena una reacción en cadena:
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Baja temperatura y alta humedad causan daños por congelación y deshielo: si hay zonas de baja temperatura en la mina (como callejones de entrada de aire), el agua filtrada se congelará y expandirá, desgarrará la microestructura de la capa aislante y formará más poros. después de que la temperatura aumente, el agua penetrará aún más, formando un círculo vicioso de "congelación y deshielo - humedad - caída de la resistencia eléctrica";
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Acelerar la cría microbiana: el ambiente húmedo alto en la mina puede criar moho, y las enzimas secretadas por el moho descomponen el material aislante, mientras que el propio hifas tiene conductividad eléctrica, lo que reduce aún más la resistencia al aislamiento.
La humedad conduce directamente a una fuerte disminución de la resistencia de aislamiento de los cables ligeros mineros a través de la triple acción de conducción superficial, penetración interna y envejecimiento químico, y este impacto es fácil de amplificar en el entorno complejo de la mina. Por lo tanto, en el mantenimiento diario, es necesario centrarse en comprobar la integridad de la funda del cable y el rendimiento de sellado de la articulación, utilizando un recubrimiento impermeable o una manga sellada si es necesario, mientras que la superficie debe limpiarse y secarse antes de medir la resistencia al aislamiento para evitar errores de juicio causados por la humedad ambiental. Controlar la humedad es esencialmente proteger la "línea de vida aislada" del cable.
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