摘 要：本文阐述了电缆腐蚀失效的机理及基本形式，针对腐蚀破坏的各种影响因素，提出了预防煤矿电缆过早腐蚀的相关技术措施，为提高煤矿电缆的使用寿命及供电系统的安全稳定性能提供参考。

关键词：电缆腐蚀；因素； 技术措施；

0引言

电缆是煤矿运行必备的供电设施。在煤矿发生电缆因地下酸碱土壤、污水浸渍和杂散电流的作用而被腐蚀，致使电缆金属护层出现麻点、开裂，甚至穿孔而被击穿的现象，严重影响了煤矿的安全运行。因此，正确分析电缆腐蚀失效的各种形式及影响因素，研究和探索提高电缆使用寿命的技术途径，对保障煤矿的供电可靠性乃至安全运行具有现实的意义。

1.电缆腐蚀的基本形式

1.1大气腐蚀

煤矿大多建在城镇市郊，这些区域大气中含有相当数量的尘埃颗粒物和Cl2、H2S、NH3、NO2等气体，是产生大气腐蚀的直接原因。

1.2土壤腐蚀

土壤中含有不同程度的水分及电解质，且各处的组分常常差异较大，故可将潮湿土壤视作不均匀的电解液。在土壤与电缆之间会构成各种类型的腐蚀电池，促使电缆受到腐蚀。

1.3微生物腐蚀

土在常年潮湿的土壤中，由于微生物的作用，土壤的酸碱度发生一定的变化，同时，微生物的新陈代谢能够直接促进阳极区或阴极区的电化学反应或削弱金属表面膜的抗蚀力，为电化学腐蚀创造必要的条件，直接或间接地促使电缆腐蚀。

1.4杂散电流腐蚀

煤矿及周围存在电气机车、电焊机以及利用大地做回路的直流电气装置，其中有部分电流因地线和大地的绝缘不良，会从地线的某处流入土壤，这部分漏泄电流在土壤中要寻找电阻小的部位通过，此时埋在附近的电缆就会有电流流进流出，然后再通过土壤流回电源负极，此过程因电解作用使电缆护套金属表面失去电子而受到腐蚀。

2.电缆腐蚀因素分析

2.1制造和施工质量的影响

电缆金属护套在制造和施工过程中，由于受到外部冲压、焊接和拉伸作用而产生固定的或交变的内应力，电缆在交变应力和腐蚀介质的共同作用下将产生应力腐蚀破坏。此外，施工过程中若电缆接头密封不严，使环境中的水分及导电介质侵入绝缘层也易导致电缆腐蚀。

2.2介质pH 值的影响

pH 值是影响电缆腐蚀的重要因素，对于不同的介质、不同的金属，pH 的影响都不一样。无论pH升高或降低腐蚀程度均会增加。

2.3土壤理化性质的影响

⑴土壤结构

土壤的孔隙、透水性及通气度直接影响电缆的腐蚀过程，如黏土土粒较小以微孔隙为主，粒间孔隙都较小，孔隙中常充盈着水分而通度并不大；土粒较大以大孔隙为主，粒间孔隙都较大，因而透水性较强，对水的毛细管作用较弱。由于土壤结构和潮湿程度不同，会产生通气差电池而腐蚀电缆。

⑵含盐浓度差异

电缆腐蚀程度与土壤的化学性质有直接关系，介质中含盐浓度不同时，会由于浓差电池的作用而受到腐蚀。在一定范围内，当含有活性离子时， 靠近较浓溶液的区域为阳极，电缆受到腐蚀。土壤所含的可溶性盐类主要有硝酸盐、碳酸盐、氯盐及硫酸盐等。

⑶湿度

湿度很小时腐蚀速度不大。随着含水量的增加，电解液相应增多，腐蚀电池的工作回路电阻减小，腐蚀速度增加。当湿度达到10%～25%时，腐蚀速度增加到最大值；当湿度增加到25%～40%时，腐蚀速度反而降低；当湿度>40%时，腐蚀速度则急剧降低，这是因为土壤已形成连续的饱和湿土层，完全阻隔了空气向电缆表面扩散。

⑷电阻系数

土壤电阻系数与电缆腐蚀有密切关系，土壤电阻系数小的地段易引起电缆腐蚀。如颗粒大、含砂石多、含水分及盐分少的土壤，其电阻系数一般比较大，腐蚀性较小。黏土和含有机质、盐分、腐殖质多的土壤，其系数一般比较小，腐蚀性较大。

3.煤矿电缆防蚀技术措施

3.1改进电缆护层结构和材料

电缆护层材料可选用弹性塑料，这类材料有热塑性塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、交联聚乙烯等）及合成橡胶（丁基橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等）2 种，其中以热塑性塑料用得较多，尤其是聚乙烯作为电缆的防蚀层已成为最常用的材料。护层结构有绕包护套型及综合护套型。目前不少国家普遍采用塑料综合护套电缆，这种结构具有良好的防蚀性能。

3.2表面防蚀处理

在电缆表面提供一个干燥的永久涂层。有机防蚀护层是一种耐蚀涂料，主要用于防止工业大气腐蚀及弱腐蚀性的土壤及水对电缆的腐蚀，亦可防止因天气和空气污染因素对电缆的腐蚀。常用的涂料种类有沥青、过氯乙烯及沥青环氧树脂等。国外采用玻璃纤维与沥青环氧树脂涂料结合使用，涂装在地下电缆或埋设管的外层，厚度为0.25～1.5 mm，防蚀效果很好。此外，可采用一种在金属护套表面形成一个抗蚀镀层的方法，使电缆与外界环境有效隔离。

3.3保障电缆敷设质量规范电缆沟施工标准

在设计电缆敷设线路时，应收集线路经过区域的土壤资料，调查、分析、判断土壤和地下水的侵蚀程度，尽量选择无腐蚀性的地带进行敷设。在含有酸、碱等化学物质的土壤中或者敷设地点附近含有这些物质时，应加强电缆的外层保护，如将电缆穿在耐腐蚀的管道中与土壤隔离，或者采用电缆沟、电缆构架等方式敷设。电缆沟的施工要求包括：

⑴电缆沟要求地面平整，有坡度，无积水，无杂物。

⑵电缆必须放在电缆支架上，要求排放整齐，绑扎固定，电缆表面清洁无积尘。

⑶入变电所的电缆沟必须设置防火隔墙并封堵，变电所高压柜进出线及穿墙电缆两侧必须粉刷防火涂料。

⑷电缆沟道、电缆支架完整、牢固。

⑸电缆沟盖板严密，以防尘土和杂物掉落。

⑺电缆沟应有良好的通风，排水口设施，如积水难以排除的部位，打渗水坑。

⑻与重型车辆行车路面有交叉的电缆沟必须穿管处理并设有标示牌。

⑼变电所内电缆沟每10米处及转弯处应放置鼠药或其他防鼠器具。

3.4减少杂散电流影响

为防止电缆敷设附近杂散电流对其电解腐蚀，减少流向电缆的杂散电流，凡是电缆金属护层与大件金属物体接近的地点都必须有电气绝缘。当电缆与电车轨道平行敷设时，二者距离应>2 m，若不能保持这一距离，电缆则应穿在绝缘管中敷设。在杂散电流密集点应增设排流装置，并使电缆铠装上任何部位的电位不超过周围土壤电位1 V 以上。加强电车轨道与大地之间的绝缘，以限制钢轨漏电。

3.5电缆故障测试

电力电缆腐蚀过程中阻抗特性指标将发生变化，而利用电缆测试技术及时发现电缆腐蚀迹象和破坏点。电缆测试技术采用的是时域反射（TDR）原理，即对电缆发射一电脉冲，将电脉冲的发射和反射的变化以时域形式计算出故障距离，通过波形图的分析可以早期判别电缆腐蚀的发生。目前常用的测试技术有电桥法、低压脉冲法和冲击高压闪络法。

4.结论

本文阐述了电缆腐蚀的基本形式，并分析了电缆腐蚀的主要原因，从护层结构与材料选择、表面防蚀、电缆敷设与规范电缆沟施工、减少杂散电流及电缆故障测试等方面，采取措施，提高电缆的使用寿命，保证供电可靠性。

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作者简介：

宋爱柱（1973.05）性别：男 籍贯：河北省邯郸市 学历：高中，毕业于邯郸一中职称：无职称 研究方向：煤炭方面.