La esencia del impacto del aumento de la temperatura en la resistencia de aislamiento de los cables ligeros de la mina es que al cambiar la microestructura y el Estado de movimiento de la carga eléctrica de los materiales aislantes, el valor de la resistencia disminuye directamente, lo que es regular y destructivo, y debe centrarse en el entorno de alta temperatura de la mina.
Las propiedades aislantes de los materiales aislantes (como el caucho Cloropreno y el cloruro de polivinilo comúnmente utilizados en los cables mineros) dependen de la "fuerza de unión" de su estructura molecular a los electrones libres. Cuando la temperatura aumenta, esta fuerza de Unión se debilita:
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El Movimiento térmico molecular se intensifica con el aumento de la temperatura, la amplitud de vibración de los átomos y electrones en el interior de la capa aislante aumenta, y los electrones que originalmente estaban firmemente vinculados son más fáciles de obtener energía, liberándose de la gravedad molecular para formar un movimiento direccional (es decir, una mayor conductividad eléctrica);
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A juzgar por los datos, por cada 10 ° C de aumento de la temperatura, la resistencia al aislamiento generalmente disminuye entre un 30% y un 50%. Por ejemplo, cuando un cable ligero para minas tiene una resistencia de aislamiento de 1000mwh a 25 ° c, y cuando la temperatura ambiente aumenta a 45 ° c, la resistencia puede caer bruscamente por debajo de 250mwh.
Diferentes materiales tienen diferentes sensibilidades a la temperatura, lo que afecta directamente la disminución de la resistencia:
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Aislamiento de caucho (como caucho natural, caucho cloropreno): resistencia débil a altas temperaturas, cuando la temperatura supera los 60 ° c, la cadena molecular es propensa a la rotura por oxidación, se producen más impurezas conductoras en el interior y la resistencia disminuye 2 - 3 veces más rápido que la de los plásticos. Por ejemplo, en un ambiente de 65 ° c, la resistencia de aislamiento del caucho puede reducirse en más del 70% en comparación con a temperatura ambiente;
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Aislamiento plástico (como pvc, polietileno): la estructura molecular es más estable, pero después de que la temperatura supera los 80 ° c, el Plastificante acelerará la volatilización, mientras que el material se vuelve frágil, el aumento de los poros conduce a una mayor fuga de carga eléctrica, y el valor de resistencia también disminuirá drásticamente.
Si el cable está cerca de la zona de disipación de calor del equipo y la capa de carbón de alta temperatura en la mina, la temperatura local puede superar los 70 grados celsius. en este momento, no importa qué tipo de material, la resistencia de aislamiento caerá por debajo de los estándares de calificación convencionales (como 0,5 mwh).
Las altas temperaturas a corto plazo provocan una disminución temporal de la resistencia, mientras que las altas temperaturas a largo plazo provocan un envejecimiento irreversible del aislamiento:
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Las altas temperaturas continuas pueden endurecer, agrietar, pegar y otros fenómenos de la capa aislante, y el interior del material forma un canal conductor eléctrico largo yong, incluso si la temperatura vuelve a la normalidad, la resistencia no puede volver al nivel inicial;
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Por ejemplo, un cable puede funcionar continuamente durante seis meses en un ambiente de 50 ° c, y su resistencia de aislamiento puede reducirse de los 500 MWH iniciales a menos de 50 mwh, y luego no se puede restaurar mediante un tratamiento de secado, por lo que solo se puede reemplazar el cable.
Es por eso que los cables mineros están claramente marcados como "temperatura máxima de trabajo permitida" (por ejemplo, 60 ° c, 70 ° c), y una vez superada la temperatura a largo plazo, la atenuación de la resistencia de aislamiento entrará en el "canal de aceleración".
El aumento de la temperatura conduce a una disminución significativa de la resistencia de aislamiento de los cables ligeros mineros a través de la doble acción de "mejorar el flujo de carga" y "destruir la estructura del material", y cuanto mayor sea la duración y la magnitud de la Alta temperatura, más irreversible será el impacto. En la aplicación práctica, es necesario controlar la temperatura ambiente alejándose de las fuentes de calor, fortaleciendo la ventilación y el enfriamiento, y al mismo tiempo, al detectar la resistencia al aislamiento, primero se debe enfriar el cable a la temperatura ambiente para evitar errores de juicio "falsos o no calificados" causados por altas temperaturas, y también estar atentos al riesgo de envejecimiento del aislamiento a altas temperaturas a largo plazo.
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