【2017年整理】模块化电缆自动充气设备原理与维护

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1、模块化电缆自动充气设备原理与维护一、充气维护的作用 电视发射电缆线路现一般采用四氟乙烯螺旋绝缘皱纹钢管射频电缆电缆护套经常由于受到腐蚀、雷击和人为破坏或电缆接续套管封焊不严，在护套处产生漏洞、裂缝或穿孔，使潮气及水分侵入电缆内，造成缆心内芯线间、芯线与地（屏蔽层或护层）之间的绝缘电阻下降、耐压降低或串音衰减减小等障碍，影响通信设备的正常运行。为了预防和及时发现上述情况，保证通信质量，电缆线路广泛采用气压维护的方法。在电缆的适当位置设置气门，并往电缆内充入干燥气体，由于充入电缆内气体是经过干燥处理过的，使其芯线间的绝缘电阻更进一步的提高。再者，采用气压维护可以在不影响正常通信的情况下，保持适当的

2、气压，就可以防止水分和潮气侵入电缆，并通过仪表监测电缆中的气压变化情况，及时发现并修复电缆护层的漏洞，从而预防了电缆故障的发生，保证通信的畅通，使维护工作由被动转为主动，并可以简化人工检修电缆的劳动量，提高检修的效率这种方法称为气压维护或充气维护。二、充气维护系统的组成及工作原理ZR-04A 设备由气源产生、干燥处理、减压输出、及监控系统四部分组成。ZR-04A 电缆供气设备设备组成如下图：空气压缩机冷却器安全阀M电机气水分离器干燥塔 干燥塔电磁阀调节阀输入压力表储气罐输出压力表输出调节8频道输出4频道输出2频道输出1、供气部分是整个充气维护系统的气源。气体从空气压缩机或储气罐送出，经过降压、

3、过滤、干燥设备干燥后，通过配气装置输入到电缆中。对充入电缆内的气体，必须符合如下要求： 干燥、无毒、不会爆炸、不会燃烧。 对电缆芯线、绝缘、护套等材料无化学腐蚀作用。 不会降低电缆的绝缘电阻。 不影响电缆的一、二次参数。 充入电缆内的气体，绝对湿度（单位体积气体内的含水量）不超过 2.5g/m，但是对陈旧和绝缘低的电缆不得超过 1.5g/m。2、供气设备。供气设备中的充气机应选择风冷却全无油空气容 积 式 压缩机，容 积 式 压 缩 机 的工 作 原 理 是 压 缩 气 体 的 体 积 ， 使 单 位 体 积 内 气 体 分 子 的 密 度 增 加 以 提 高 压 缩 空气 的 压 力 ， 由

4、 电 动 机 直 接 驱 动 压 缩 机 ， 使 曲 轴 产 生 旋 转 运 动 ， 带 动 连 杆 使 活 塞产 生 往 复 运 动 ， 引 起 气 缸 容 积 变 化 。 空气压缩机输出气压 400600KPa，通过气压自动空气开关，磁力启动器来启动或关闭空气压缩机。气压自动空气开关的控制气压可人工调节。安 全 阀安 全 阀 在 整 机 出 厂 前 已 调 定 ， 供 应 商 不 提 倡 用 户 私 自 调 整 安 全 阀 。 如 确 需 调整 ， 则 应 在 当 地 劳 动 安 全 部 门 或 供 应 商 维 修 人 员 指 导 下 进 行 ， 以 免 造 成 不 良 后果 。美国 GA

5、ST 公司的优质产品 体积小、噪音低、产气量大、使用寿命长 活塞杆轴承紧密结合，性能可靠 活塞杆材料优质，寿命长 铝合金部件均做防腐处理，耐用性高 电机外壳坚固，电机与泵轴线校准，公差小，性能及噪音恒定3、散热器散 热 器采 用 铜 金 属 底 座 ， 而 散 热 鳍 片 则 采 用 铝 合 金 ， 有 较 高 的 导 热 系 数 ， 铜制 底 面 可 以 快 速 吸 收 空 气 压 缩 机 压 缩 空 气 释 放 的 热 量 ； 铝 制 鳍 片 可 以 借 助 复 杂的 工 艺 手 段 制 成 最 有 利 于 散 热 的 形 状 ， 并 提 供 较 大 的 储 热 空 间 并 快 速 释 放

6、 。pV=nRT(克 拉 伯 龙 方 程 ）p 为 气 体 压 强 ， 单 位 Pa。 V 为 气 体 体 积 ， 单 位 m。 n 为 气 体 的 物 质 的 量 ， 单 位mol。 T 为 体 系 温 度 ， 单 位 K。 R 为 比 例 系 数 ， 数 值 不 同 状 况 下 有 所 不 同 ， 单 位是 J/（ molK） 在 摩 尔 表 示 的 状 态 方 程 中 ， R 为 比 例 常 数 ， 对 任 意 理 想 气 体 而 言 ， R 是 一定 的 ， 约 为 8.314410.00026J/(molK） 。 如 果 采 用 质 量 表 示 状 态 方 程 ， pV=mrT， 此

7、 时 r 是 和 气 体 种 类 有 关 系 的 ，r=R/M， M 为 此 气 体 的 平 均 分 子 量 。 由 克 劳 伯 龙 方 程 得 到 ， 当 V 一 定 时 ， n、 R都 可 以 看 做 常 数 ， 所 以 P 与 T 成 正 比 ， 当 P 变 大 时 ， 温 度 T 升 高 。空 气 压 缩 机 压 缩 空 气 时 ， 温 度 升 高 后 使 空 气 中 的 水 变 为 水 蒸 气 ， 为 了 有 利于 分 水 器 分 离 出 液 态 水 来 ， 加 个 散 热 器 让 水 蒸 气 变 为 液 态 水 。4、储气罐 储气罐是气压维护中充气设备的重要组成部分。它可以减少压缩

8、机的工作频数，延长充气机工作间隙时间，压缩机故障时，还可以降低压缩空气的温度，除去部分水份。储气罐的耐压不低于 1MPa(即 10kg/cm2)，储气罐应装有安全阀、放水阀、气压压力表及减压阀。储气罐分为高压罐和低压罐。高压储气罐工作气压分别调整在 400600KPa 之间。低压储气罐工作气压调在 200300KPa 之间。5、滤气设备（干燥设备） 滤气的目的是把经压缩后的空气脱水，保证充入电缆内的气体达到干燥标准。以确保电缆芯线绝缘不降低。滤气设备采用分子筛干燥机，分子筛是用碱、铝、硅酸钠等化合物人工合成的泡沸石晶体，具有很强的吸附能力，可再生，缺点吸水后不容易辨认以便及时更换；我们现在用的

9、是硅 胶 ， 主 要 成 分 是 二 氧 化 硅 ， 化 学性 质 稳 定 ， 不 燃 烧 。 硅 胶 是 一 种 非 晶 态 二 氧 化 硅 ， 硅 胶 有 很 强 的 吸 附 能 力 ，蓝 色 硅 胶 由 于 含 有 少 量 的 氯 化 钴 ， 有 毒 ， 应 避 免 和 食 品 接 触 ， 吸 入 口 中 ， 发生 中 毒 事 件 应 立 即 找 医 生 治 疗 。 吸 水 后 变 为 粉 白 色 容 易 辨 认 可 及 时 更 换 。6、二位三通直动型高频电磁阀原 理 ： 通 电 时 ， 电 磁 线 圈 产 生 电 磁 力 把 关 闭 件 从 阀 座 上 提 起 ， 阀 门 打 开 ；

10、 断电 时 ， 电 磁 力 消 失 ， 弹 簧 把 关 闭 件 压 在 阀 座 上 ， 阀 门 关 闭 。优 点 ： 结 构 紧 凑 、 流 通 量 大 ； 高 频 率 、 高 性 能 ； 无 供 油 、 自 润 滑 ； 铝 型 材阀 体 、 使 用 寿 命 长 。 电 磁 阀 设 有 手 动 换 向 装 置 。7.分水器三、设备维护1空压机储气罐及湿气罐（高压罐）每两周应放水一次。潮湿季节应每周放水一次，气水分离器应每年清洗一次滤芯，以防堵塞使气路气阻过大，造成故障。2分子筛吸附器是气路的核心部分，其运行工作状态良好时硅胶显示成蓝色，若出现粉白色时，表明气体质量不良，应予以检查。首先检查减压

11、阀输出气压值与溢流阀溢流压力值是否在规定的范围内，电磁阀有否堵塞不畅，或关闭不严漏气以致损坏等。3、经上述检查后如果发现问题，则应考虑更换分子筛吸附器内的分子筛粒。其方法是：关闭设备电源，关闭空压机输出气口节门，拔下分子筛吸附器控制线插子，松开分子筛吸附器进出气口的管路，取下框架固定螺丝即可将其从框架中抽出。打开分子筛吸附器两个钢罐的上盖，倒出硅胶颗粒，此时注意不要将分子筛粒掉入中心管内及铝阀体孔内。然后将上盖拧紧复原装入设备机柜中，接好管路和控制线插子，开启空压机输出节门。重新启动设备，观察分子筛吸附器运行中管路接口处有无漏气。硅 胶 再 生 应 注 意 ：对 硅 胶 焙 烧 再 生 时 ，

12、 应 注 意 掌 握 逐 渐 提 高 温 度 ， 温 度 过高 会 引 起 硅 胶 孔 结 构 的 变 化 以 免 剧 烈 干 燥 引 起 胶 粒 炸 裂 ， 明 显 降 低 其 吸 附 效 果 ，影 响 使 用 价 值 。 对 于 蓝 色 硅 胶 ， 脱 附 再 生 的 温 度 应 不 超 过 120 ， 否 则 会 因 显色 剂 逐 步 氧 化 而 失 去 显 色 作 用 。四、电缆线路的查漏 电缆实行气压维护后，就要解决电缆护层漏气点的问题，在电缆日常维护工作中，以及电缆制造和施工过程中，查找电缆漏气点是必不可少的。查找电缆漏气点，要求维护人员必须十分熟悉电缆线路周围环境和设备情况，如电

13、缆线路的路由、线径、对数、分歧点、上杆线和气塞等的位置。还要求维护人员，十分耐心和细致，不怕麻烦，才能完成这项工作。对接头位置、充气段的气压、气门位置和气压传感器情况十分了解，才能迅速而准确的找到漏气点。 1. 电缆漏气的原因 1. 塑料原料中含有杂质，或运输、成缆过程中混入杂质、灰尘等，在受到外力作用时脱落。 2. 运输过程中由于外包装物损坏。 3. 封合或气塞制作不良。 4. 施工或维护人员蹬踏，磁伤、弯折或刨伤。 5. 虫、鼠类咬伤。 6. 雷击或电力烧伤。 7. 挂钩磨损，外墙磨伤等。 根据漏气程度，一般可分为大、中、小漏气。气压在 24 小时内降至零或接近于零为大漏气，气压下降很小为

14、小漏气，介于中间为中漏气。 2.发现电缆漏气的方法 :观察有关各处气压表值和检查抄表记录。 3查漏的原则及方法 查漏时，应先查较大的漏气点，后查较小的漏气点；先查气压低的漏气点，后查气压较高的漏气点。查找漏气点的一般步骤是粗查、细找、逐步缩小范围，即先粗略确定漏气范围、再确定漏气段落、最后确定漏气点。 4.确定漏气范围 查找电缆漏气，一般由维护人员携带气压表，测量充气段内各气门点的气压（间隔时间要短），作出记录进行分析，确定漏气的大致范围。判断漏气大致范围时应注意以下几点。a) 气压平衡：电缆充气经过一定时间后，气体不再在电缆内流动称为气压平衡（电缆长度 3km 时，一般大致在 12 小时后）。查找漏气必须在气压平衡后进行，否则会产生较大误差。 b) 量气压：测量气压的时间最好选择黎明或阴天温度变化不大时进行。要专人、专用气压表进行测量气压，测量过程中注意各气门附近有无漏气，有漏气时，先修复漏气，再测量气压。 c) 气压表：水银柱气压表用“U”型细玻璃管制成，内盛水银，一端开口，另一端用胶管与电缆气门想连，两管的水银液面差即为相对气压。每 1cm 汞柱气压差想当于 1.33KPa。数字式气压表，采用动态压阻传感器与电子放大，以及A/D 转换技术相结合制成，它可以准确地测量较小的气压，测压值由面板上液晶显示的数字直接读出，精确度高、操作简单、携带方便。