Профилактическиеиспытания и определение мест повреждения

Особоевниманиепритехническомобслуживании КЛуделяется кабельнойизоляции.Однимизсредствконтролясостояния изоляции являетсяизмерениееесопротивления, выполняемоемегаомметром. На рис.2.13 приведены схемыизмеренияфазнойимеждуфазной изоляциикабеля и внешний вид мегаомметра.Отсчетвеличинысопротивления изоляцииосуществляется приблизительно через1минутупосленачалапроцессаизмерения. Сопротивлениеизоляциикабелейнанапряжениедо1кВдолжнобыть неменее0,5МОм.Сопротивление изоляциикабелейнанапряжение выше1 кВненормируется.

а) б) в)

Рис.2.13. Измерениесопротивленияфазной(а)и междуфазной(б)

изоляциикабеля и внешний вид мегаомметра

Электрическая прочностьизоляцииКЛпроверяетсяиспытанием повышеннымвыпрямленным напряжением. Величинаиспытательного напряжения U испидлительностьегоприложения t взависимостиотвида кабельнойизоляцииприведеныв табл.2.6.

Испытательноенапряжениеприкладываетсяпоочередноккаждой жилекабеля, приэтомдведругиежилыкабеляиегометаллическая оболочка(экран)должныбытьзаземлены.Испытательноенапряжение поднимается плавнососкоростью1…2кВ/cдотребуемого значенияи поддерживаетсянеизменнымвтечениевремени,указанноговтабл.2.6.

При проведении испытанийповышенным напряжением измеряются токиутечкии их несимметрияпо фазам.

Испытательноенапряжениею Таблица2.6

Изоляциякабеля считаетсяудовлетворительной,еслинепроизошло еепробоя,атокиутечкиикоэффициент несимметрии этихтоковпо фазамнепревысилизначений,приведенныхв табл.2.7.

Допустимые токи утечки по фазам. Таблица2.7

Укабелейспластмассовой защитнойоболочкой(шлангом) дополнительным испытаниям повышенным выпрямленным напряжением подвергается защитнаяоболочка.Испытательное выпрямленное напряжение–10кВвтечение1минподаетсямежду металлической оболочкой(экраном)иземлей.Принеуспешных испытанияхотыскиваетсяместоповрежденияпластмассовойоболочкии выполняетсяееремонт.

Навертикальных участкахкабелейнапряжением 20…35кВс бумажной изоляцией контролируется осушениеизоляции. Этот контрольосуществляется спомощьютермометров,укрепленныхна бронекабеля в верхней, средней и нижней частях вертикального участка.Разностьпоказанийтермометров болеечемна2…3оС свидетельствуетосильномосушенииизоляциииначавшемсяпроцессе еепробоя.Вэтомслучаевертикальный участоккабелядолженбыть выведениз эксплуатациии заменен.

Уодножильных кабелей,собранныхвтрехфазную группу, измеряетсятокораспределение.Неравномерностьраспределениятоков по фазамдолжнабытьнеболее10%.

Послеотсоединениякабеляотоборудования, профилактических испытаний,монтажаилиперемонтажакабельныхмуфтдолжныбыть провереныфазировкакабеляицелостность егожил. Сущность

фазировкизаключаетсявпроверкесоответствияфаз А, В и С кабеля фазам А, В и С,например,распределительного устройства,кшинам которогоподключаетсякабельпослеотсоединения.

Определение целостностижилвыполняется мегаомметром. Измерениясопротивления проводятмеждукаждойпаройфазсодного концакабеля.Жилыкабелянадругомконцезамыкаются междусобой. Прицелыхжилахкабелямегаомметр привсехизмерениях должен показатьнулевоесопротивление.

Определениеместповреждения. Несмотрянапериодический осмотркабельныхтрассипроведение профилактических испытаний,приэксплуатацииимеютместо повреждения(случайныеотказы)КЛ.Какправило,это пробой изоляции,реже- разрывфаз.

Поврежденный кабельотсоединяется собоихконцовот оборудования испомощьюмегаомметра определяется характер повреждения:измеряетсясопротивлениеизоляциимеждукаждойфазой изаземленнойметаллической оболочкойимеждукаждойпаройфаз. Измеренияпроводят с одногоконца кабеля.Фазные жилы другого концакабеляразомкнуты(дляопределения замыканий)илизамкнутыи заземлены(дляопределенияобрывов).

Результаты измерениймогутневыявитьхарактерповреждения, посколькупереходноесопротивление вместеповрежденияможетбыть достаточно высоким, в частности, из-зазатекания местапробоя изоляциимаслоканифольным составом(заплывающий пробой) в кабеляхсбумажнойпропитаннойизоляцией.

Длясниженияпереходногосопротивленияизоляциякабелявместе повреждения прожигается. Дляэтогонакабельподаетсянапряжение, достаточноедляпробояизоляциивместеповреждения. После некотороговремениповторенияпробоевпереходноесопротивление в местеповрежденияуменьшается,разрядноенапряжениеснижается,а токразрядаувеличивается. Изоляцияпрожигаетсяэтимтоком, переходноесопротивлениев местеповрежденияуменьшается.

Послеопределенияхарактераповреждения выбираетсяспособи аппаратурадляопределенияместаповреждениякабеля.

Поточностиопределенияместаповреждения различают относительныеиабсолютныеметоды.Относительныеметодыимеют определенную погрешностьипозволяютопределитьлишьзону повреждения.Это импульсный,петлевойи емкостнойметоды.

Точноеместоповрежденияпозволяютнайтиабсолютныеметоды

такие,какиндукционныйи акустический.

Импульснымметодомопределяетсязонаоднофазного или многофазногозамыкания,зонаобрывалюбогоколичествафазныхжил.Вповрежденную линиюпосылаетсяэталонныйэлектрический импульс. По экрану измерительногоприбора, проградуированномув мкс,измеряетсяинтервалвремениtxмеждумоментомподачиимпульса имоментомприходаимпульса,отраженногоотместа повреждения.

Скоростьраспространенияэлектромагнитных волнвсиловых кабелях практическине зависит от сеченияиматериалажили составляет160 + 3м/мкс.Расстояниедоместаповреждениявычисляется какlx=80tx,м.

Дляслучая,приведенного нарис.2.15,зонаповреждениянаходится нарасстоянииlx=80. 3,5 =280 мот местаизмерения.

Познакуотраженного импульсасудятохарактереповреждения. Еслипосланныйиотраженный импульсразногознака–повреждение типа замыкание (рис.2.14,а),еслиодногознака–повреждение типа обрыв(рис.2.14,б).

Петлевойметодприменяетсядляопределения зоныоднофазныхи двухфазных замыканийназемлю.Этотметодоснованнаизмерении омическогосопротивленияжилкабелядоместаповреждения.

Наодномконцекабелязамыкаютсянормальная иповрежденная жилы(образуетсяпетля).Измерения проводятся сдругогоконцакабеля (см.рис.2.15).Дляизмерениясопротивлений R 2и R 4может использоваться,например,мостпостоянноготока.

а) б)

Рис.2.14. Экранприборапри определениизоныповреждениякабеля импульснымметодом:а– при замыкании;б– при обрыве

Рис.2.15. Схемаопределениезоныповрежденияпетлевымметодом

Воднудиагональмоставключается источникпостоянного напряжения– U,вдругую–измерительный прибор,например милливольтметр mV. Регулируемымисопротивлениями R 1и R 3 достигаетсяравновесиемоста– нулевоепоказаниемилливольтметра.

Известно,чторавновесиемостабудетдостигаться привыполнении соотношения

(2.46)

где R 2–сопротивлениенормальнойжилыиучасткаповрежденнойжилы от концакабелядоместаповреждения; R 4 –сопротивлениеучасткаповрежденнойжилыотначалакабелядо местаповреждения.

Поскольку сопротивлениежилыкабеля пропорционально его длине,зонаповреждения последостижения равновесиямоста определяетсянесложнымивычислениями

(2.47)

где l – длинакабеля.

Емкостнойметодпозволяетопределитьзонуобрывафазныхжил кабеля.Методбазируетсянаизмеренииемкостимеждукаждойжилойи заземленнойметаллическойоболочкойкабеля.

Пустьизмеренная емкостьоборванной жилысоставляет С х,а измереннаяемкостьцелойжилы– С. Расстояние доместаобрыва составляет

(2.48)

Приобрыветрехфазныхжилемкостькабелярассчитывается по известномувыражению

(2.49)

где b o– удельнаяемкостная проводимость кабеля, определяемая по справочнымданным.

Индукционный методпозволяетопределитьместомногофазных замыканий вкабелепослеуспешного прожигаизоляциивместе повреждения. Методоснованнаулавливаниимагнитногополя, создаваемоговокругкабеляпротекающимпонемутоком.Улавливание поля производится с помощью специальной поисковой катушки, имеющеймагнитныйсердечникдляконцентрацииполя.

Подвумповрежденным жиламкабеляпропускаетсятоквысокой частоты (800…1000Гц)отзвуковогогенератора G (рис.2.16).Вокруг кабеляобразуетсямагнитноеполе высокойчастоты.Поместивв это полепоисковуюкатушку,соединенную черезусилительснаушниками, можнопрослушиватьзвуковойсигнал.Обслуживающий персонал, продвигаясьпо трассеКЛ,прослушиваетэтот звуковойсигнал.

Рис.2.16. Иллюстрацияиндукционногометодаотысканияповреждения

Слышимость сигналавдолькабельнойлиниибудетпериодически изменятьсяотmaxдоmin.Этообъясняетсяспиральнымповивомжил кабеля.Преобладание надповерхностью землимагнитногополяодной жилыпериодическименяетсянапреобладание противоположного магнитногополядругойжилы.

Вместекороткогозамыкания токотгенератора G меняетсвое направление,интенсивность магнитногополяи,следовательно, слышимостьсигналавэтомместеусиливаются. Заместомповреждения звуковогосигналанебудет.

Использование токавысокойчастотынеобходимодляотстройки звуковогосигналаотфонапромышленной частоты50Гцсоседних кабелей.

Акустический методпозволяетопределитьместооднофазныхи многофазныхзамыканийв кабелепри заплывающемпробое.

Вповрежденнуюжилу(вповрежденные жилы)периодически подаютсяимпульсыпостоянного напряжения, например,от накопительногоконденсатора.Вместеповреждениявозникаютразряды, вызывающиеакустическийшум.Уровеньэтогошумапрослушиваетсяс поверхности земли,например,спомощьюстетоскопа илиприборас пьезодатчиком-преобразователем механическихколебанийв электрические.

Припрактическом поискеместповрежденияКЛиспользуется сочетаниеотносительных иабсолютныхметодов.Спомощью относительногометодаопределяетсязонаповреждения,азатемвэтой зонеотыскиваетсяместоповрежденияабсолютнымметодом.