Испытание кабеля из сшитого полиэтилена 10 кв

Методика испытаний кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена

Доброго времени суток, уважаемые гости сайта «Помощь электрикам». В сегодняшней статье я бы хотел рассмотреть испытание кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Методика испытаний кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена имеет очень сильное различие с нами уже знакомой методикой по испытанию кабельных линий бумажной изоляцией.

Доброго времени суток, уважаемые гости сайта «Помощь электрикам». В сегодняшней статье я бы хотел рассмотреть испытание кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Методика испытаний кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена имеет очень сильное различие с нами уже знакомой методикой по испытанию кабельных линий бумажной изоляцией.

Если обратится к нормативным документам, например ПУЭ-7 или ПТЭЭП, то мы обнаружим, что в их отсутствуют нормы по испытанию этих кабельных линий, но идут рекомендации по обращению к нормам по испытанию заводов – изготовителей данных КЛ. Просмотрев всевозможные инструкции, паспорта, и т.д., был сделан вывод: Различные заводы изготовители предлагаю различные методики и нормы по испытанию, причем имея существенные различия и во времени испытания, и в величие испытуемого напряжения.

В последнее время стали активно внедрятся кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена. Они идут на смену уже устаревшим кабельным линиям с бумажной изоляцией . Во всех регионах активно идут реконструкции воздушных линий электропередач с последующим переводом в кабельное исполнение.

Кстати, выбрать и приобрести электротехническое оборудование (трансформаторы тока или напряжения), Вы можете перейдя по ссылке.

Это в первую очередь связано с тем, что ВЛ имеют неэстетический вид, занимают огромные территории, в отличии от КЛ.

Кабельная линия с изоляцией из сшитого полиэтилена имеет либо одну, либо много алюминиевых (медных) жил. Сечение данных жил обычно круглое с классом гибкости равным -2.

Имеется так же экран, состоящий из электропроводящей пероксидносшиваемой полиэтиленовой изоляции, накладываемой на каждые жилы КЛ методом экструзии. После наложения экрана происходит изолирование жил перодсидносшиваемым полиэтиленом. Далее повторяется метод накладывания экрана. И после всего этого на жилу накладывается специальный комбинированный экран, который имеет следующий состав: слой электропроводящей бумаги, повив медных проволок, имеющих спирально наложенные медные ленты. Жилы, которые получились при экранировании, наматываются вокруг специального, состоящего и поливинилхлорида жгута, имеющего пониженный класс пожаробезопасности. В заключительной стадии имеющиеся промежутки, которые образовались между жилами КЛ, заполняют поливинилхлоридным пластиком, с наложением специальной оболочки из поливинилхлоридного пластика. Данные пластики все имеют класс пониженной пожаробезопа сности.

Основные преимущества кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена по сравнения с бумажной изоляцией:

1. Более высокая надежность эксплуатации (т.е. нагрузочная способность кабельных линий их ССПЭ выше)

2. Низкая допустимая температура при прокладке

без предварительного подогрева

3. Высокая стойкость к повреждениям

4. Меньший вес, диаметр и радиус изгиба

5. Высокий ток термической устойчи­вости

при коротком замыкании

6. Монтаж и эксплуатация осуществляются без вреда для экологии (отсутствие свинца, масла, битума

Основной недостаток данных КЛ это:

1. Отсутствие методики испытания и серьезный уровень подготовки

2. Высокая стоимость данных КЛ

Рассмотрим существующие методики заводов изготовителей.

Но прежде чем это сделать, вспомним про испытание кабельных линий с бумажной изоляцией. Мы все знаем, что данный вид КЛ испытывается в процессе эксплуатации шестикратным выпрямленным напряжением в течении 5 минут, согласно нормативным документам.

Но данные нормативные документы были созданы достаточно давно. И в современных реалиях полное соблюдение прошлых инструкций просто невыполнимо. Кабельные линии со сроком эксплуатации порядка 20-30 лет просто не выдержат таких испытаний. Поэтому большинство электротехнических лабораторий применяют более щадящий режим испытания. 10-ти киловольтный кабель испытывают 30 кВ постоянным напряжением, в течении 1 минуты. Данных испытаний будет достаточно, чтобы определить надежность кабельной линии.

Данный вид испытаний относился к Кабельным линиям СС бумажно-пропитанной изоляцией. Кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена, испытывать постоянным напряжением категорически НЕЛЬЗЯ. Разберем причины.

При испытании КЛ с изоляцией из сшитого полиэтилена повышенным постоянным напряжением происходит накопление объемных зарядов в месте повреждения изоляции.

Электрическое поле во время испытания будет выглядеть вот так:

После завершения испытания электрическое поле будет выглядеть вот так.

Полученные заряды могут стать причиной повреждения изоляции, либо к значительному снижению срока службы.

Делаем вывод, что кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена необходимо испытывать переменным напряжением. О тут возникает другой вопрос….

Во многих нормативных документах я читал, что в качестве испытательного напряжение для КЛ применяют переменное с низкой частотой тока 0,1 Гц и как говорят авторы это обусловлено тем, что « ИЗМЕНЕИЕ ПОЛЯРНОСТИ ЗАРЯДА КОМПЕНСИРУЕТ УЖЕ НАКОПЛЕНЫЕ ЗАРЯДЫ, ТЕМ САМЫМ РАЗРЯЖАЯ ИХ». Хочу выразить свое мнение, что действительно данный вид напряжения более эффективен, но мы забываем, что к сверхнизкой частоте нас подталкивает и испытательная установка. Применение переменного напряжения 50 Гц высокой величины в мобильных лабораториях практически невозможно. Данные лаборатории должны быть очень больших размеров. Изготовление таких лабораторий крайне невыгодно. С этой целью и используют переменное напряжение сверхнизкой частоты 0,1 Гц. И сейчас активно производятся мобильные передвижные высоковольтные лаборатории с оборудованием, позволяющим получить напряжение сверхнизкой частоты 0,1 Гц.

Например: ЭТЛ MTGAVAN на базе Мерседеса

1 Инструкция завода-изготовителя «Московский кабельные сети»/ОАО ”ЭЛЕКТРОКАБЕЛЬ ”КОЛЬЧУГИНСКИЙ ЗАВОД”

В инструкциях мы будем рассматривать не все напряжения. Возьмем самое распространенное 10 кВ.

Данная инструкция нам предлагает номинальное напряжение 10 кВ испытывать 18 кВ.

Переменное напряжение сверхнизкой частоты 0,1Гц.

Время испытания инструкция предлагает взять 30 минут.

При проведении испытаний необходимо испытательный провод присоединить к испытательному одной из жил испытательного кабеля. Две остальные жилы и экран кабеля необходимо заземлить с помощью закороток.

Далее проводить испытания с остальными жилами.

Кроме основой изоляции, испытывается еще и оболочка. Данный вид испытания необходим, если кабельная линия проложена в земле. При прохождении кабельной линии в лотках или по кабельной эстакаде, испытывать оболочку не нужно.

Испытывать оболочку необходимо выпрямленным напряжением 10 кВ в течении 1 минуты.

2 Инструкция завода-изготовителя «Энергопрофиль»

Данная инструкция нам предлагает номинальное напряжение 10 кВ испытывать 17,3 кВ.

Переменное напряжение сверхнизкой частоты 0,1Гц.

Время испытания инструкция предлагает взять 45 минут.

Как мы видим существенное различие по сравнению с предыдущей инструкцией во времени испытания. Но так же данная инструкция, почему то разрешает испытывать кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена постоянным напряжением четырехкратным в течение 15 минут.

Оболочка испытывается аналогично предыдущей инструкции.

3 Стандарты DIN — VDE 0276620 0276-1001 (Германия)

Данный стандарт нам предлагает номинальное напряжение 10 кВ испытывать 30 кВ.

Переменное напряжение сверхнизкой частоты 0,1Гц.

Время испытания инструкция предлагает взять 60 минут.

Здесь мы уже видим что различие по по сравнению с предыдущими инструкциями не только во времени испытания, но и в величине испытательного напряжения. Но и эта инструкция разрешает испытывать кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена постоянным напряжением четырехкратным в течение 15 минут.

Оболочка испытывается аналогично предыдущей инструкции.

В заключении хотел бы привести статистические данные.

Статистика СНЧ испытаний показывает, что из 100% случаев пробоя изоляции, 90% приходится на первые полчаса испытания

Остальные 10 % пробоев появляются по причине продолжительности испытаний.

В данной статье было рассказаны и проанализированы методики заводов изготовителей по испытанию КЛ.

При выборе методики испытания кабельных линий с изоляцией из сшито полиэтилена, каждая эксплуатирующая организация руководствуются различными принципами. Не все могут себе позволить иметь электротехническую лабораторию с напряжением СНЧ, поэтому они уже изначально будут применять постоянное напряжение, ухудшая при этом изоляцию.

В нашей лаборатории применяется мобильная установка МЕГА-2 на базе мерседес.

Кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена мы испытываем согласно нормам Стандарты DIN — VDE 0276620 0276-1001 (Германия)

Хотел бы пожелать всем специалистам, работающим в данной области, руководствоваться, прежде всего, здравым смыслом, а потом уже нормативными документами.

Испытания высоковольтного кабеля

Содержание:

Высоковольтные кабельные линии (КЛ) подвергаются воздействию веса и сдвига почвы, температурных перепадов и других внешних факторов. Проверить состояние изоляционного слоя и своевременно заменить поврежденные участки позволяет испытание кабельных линий повышенным напряжением. Регулярное проведение таких проверок является необходимым условием для безотказного функционирования КЛ, помогает не допустить аварий, материального ущерба и прочих неприятных последствий.

Испытание высоковольтного кабеля 10 кВ требуется:

  • после прокладки или замены кабеля – перед засыпкой траншеи и включением электролинии;
  • в отношении используемых КЛ – после продолжительного отключения и выполнения планового или внепланового ремонта;
  • в отношении оболочки кабеля, который проложен в грунте и работает без электрических пробоев, – с периодичностью в 5 лет;
  • для главных КЛ – с промежутком в 3 года;
  • для запасных – с 5-летней периодичностью;
  • для главных и запасных КЛ, питающих объекты особой важности, – ежегодно.

При реализации земляных работ, оползнях, осаждении или размыве грунта требуются внеочередные испытания КЛ. Дополнительные проверки выполняются по окончании работ.

Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет все необходимые лицензии для проведения испытаний высоковольтных кабелей, слаженный коллектив профессионалов и сертификаты, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если Вы хотите заказать высоковольтные испытания, а также по другим вопросам, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34 .

Условия проведения испытаний

Высоковольтные испытания силовых кабелей должны выполнять компетентные специалисты, которые достигли 18-летнего возраста и прошли соответствующее обучение. Вначале КЛ осматриваются с целью выявления дефектов изоляционного слоя. С поверхности убираются значительные загрязнения. Воронки протираются.

Допустимая температура воздуха для реализации испытательных работ – от 0 °С. Первостепенно мегомметром замеряется сопротивление изоляционного покрытия кабеля. Необходимое сопротивление повышенного напряжения – не ниже 1 МОм. Такие измерения позволяют обнаружить значительные дефекты, нарушение целостности и ошибки, допущенные при осуществлении ремонтных мероприятий.

1. При помощи прибора увеличенного напряжения проверяется, обесточен ли кабель.

2. На кабельные жилы устанавливается заземление с зажимами.

3. С противоположной стороны кабельные выводы оставляют свободными. Здесь размещают предупреждения или оставляют контролирующее лицо, чтобы избежать попадания под напряжение случайных прохожих.

4. Сопротивление изоляции измеряется мегомметром, по 60 секунд на провод.

5. Полученные результаты замеров фиксируются в блокноте.

№ пп наименования марка порог основной погрешности
1 Мегаомметр ЭСО 202/2-Г ±15%
2 Высоковольтный аппарат АИД-70 ±4%
3 Указатель напряжения с фазирующей трубкой УВН-80-2М —

Испытание кабеля повышенным напряжением

Испытание кабеля 10 кВ повышенным напряжением дает возможность обнаружить проблемы, не выявленные мегомметром, и довести его до пробоя в неисправных местах. Увеличенное напряжение подается посредством высоковольтного провода специального оборудования на 1 жилу, а на остальные накладывается переносное заземление. Напряжение плавно увеличивается до максимума в 60 кВт.

Затем отсчитывается необходимое время проверки (5–10 минут), и тщательно отслеживается утечка тока и напряжения. На завершающей минуте отсчитывается утечка тока по показаниям микроамперметра. Напряжение плавно уменьшается до нулевого значения. Высоковольтный вывод оборудования заземляется. Аналогично проверяются все жилы. Итоги проверок вносятся в блокнот. Допустимая разница утечки токов по фазам – не выше 50%.

Кабель признается прошедшим испытание при отсутствии:

  • толчков тока, пробоев;
  • снижения сопротивления изоляционного слоя;
  • роста утечки тока;
  • поверхностных разрядов.

При возрастании утечки тока КЛ допускается к эксплуатации при условии, что ее будут чаще контролировать и испытывать. При выявлении пробоя проводимые работы приостанавливаются, и начинается поиск неисправных участков.

СКЛ, кВ напряжение, кВ ДТУ, мА ДКА
6 36 0,2 8
10 45 0,3
50 0,5
60

Т. Допустимые токи утечки и коэффициенты асимметрии для СКЛ.

Проверка целостности жил

Целостность жил проверяется омметром. С жилой и проводником формируется замкнутая цепь, и последовательно замеряется сопротивление компонентов кабеля. Перед применением омметра осуществляется его осмотр на предмет отсутствия повреждений. Затем выполняется его пробное тестирование при разведенных и соединенных щупах.

При проверке механическим прибором для исключения погрешности его размещают на горизонтальной плоскости. Из-за изменчивости сопротивления изоляционного слоя в зависимости от внешних факторов проверка ведется минимум 1 минуту. Значения фиксируются с 15 секунды.

Проверка целостности жил включает в себя следующие шаги:

  • Отвод людей из испытываемой части электроустановки.
  • Заземление выводов объекта испытаний.
  • Контроль отсутствия напряжения.
  • Удаление и очистка изоляционного покрытия кабеля.
  • Установка измерительных щупалец мегомметра.
  • Снятие заземления.
  • Поочередная проверка изоляции всех жил.
  • Занесение результатов проверки в протокол.
  • Отключение автоматов и отсоединение нулевых проводов от клеммы.

Все проверочные работы выполняются в резиновых перчатках, со строгим соблюдением требований безопасности. В случае выявления дефекта проверяемая часть разбирается, чтобы отыскать и ликвидировать неисправность. По завершении работ остаточный заряд мегомметра снимается коротким замыканием, с разряжением щупов друг с другом.

Испытание кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена

Кабель со СПЭ-изоляцией испытывается напряжением переменного тока. Посредством меняющейся полярности заряда удается компенсировать и разрядить накопившиеся заряды. При проверке напряжением особо низкой частоты удается получить предельную скорость развития пробоя и обнаружить проблемы. Для недопущения повреждения КЛ подаваемое напряжение должно иметь вид строго симметричной синусоиды.

Испытания КЛ, высоковольтные испытания кабеля из сшитого полиэтилена и вставок со СПЭ-изоляцией обязательны перед вводом линий в эксплуатацию и по окончании ремонтных мероприятий. Испытание кабеля из сшитого полиэтилена 10 кВ и другого напряжения осуществляется по инструкции УП-Б-1. Ее требования представлены в таблице

Испытание оболочки СПЭ-кабеля

Оболочка кабелей со СПЭ-изоляцией нередко бывает повреждена вследствие механических или коррозионных воздействий. Если своевременно не устранить этот дефект, потеряет свои защитные качества главная изоляция, и произойдет пробой. Оболочка СПЭ-кабеля напряжением 10–20 кВ проверяется напряжением 5 В постоянного тока на протяжении 10 минут. При выявлении пробоя осуществляется локальный поиск месторасположения дефекта.

Оболочки кабелей 10–20 кВ со СПЭ-изоляцией обязательно подвергаются испытаниям:

  • перед сдачей КЛ в эксплуатацию;
  • спустя 2,5 года после запуска КЛ в эксплуатационный режим и в дальнейшем с промежутком в 5 лет;
  • после ремонта изоляционного слоя;
  • при раскопках, осуществляемых в охранной области КЛ, – из-за риска повреждения защитных оболочек.

Для комплексного испытания кабелей, испытание силового кабеля 10 кв и их оболочек используется специальный аппаратный комплекс. Он определяет участки с повреждениями и с высокой точностью выявляет местонахождение дефектов, автоматически используя способ пошагового напряжения.

тип силового кабеля, кВ менее 1* 6 10
бумажная изолирующая оболочка
П 6 36 60
К 2,5
М —
пластиковая изолирующая оболочка
П 3,5 36 60
К —
М —
резиновая изолирующая оболочка
П 6 12 20
К
М 6* 12* 20*

Поиск повреждения СПЭ-кабеля

При поиске дефектов кабеля с оболочкой из сшитого полиэтилена действия ведутся в 3-х направлениях: выявляются дефектные участки оболочки, изоляции и непосредственно жил кабеля. Для начальной локализации проблемных участков оболочки применяется мостовой метод замеров по Мюррею и Глейзеру. Для точного поиска месторасположения дефектов используется универсальный приемник и методика импульсного напряжения. Для комплексного решения данной задачи используется прецизионный мост.

Цены на электроизмерительные работы «ПРОФЭНЕРГИЯ»:

Стоимость за единицу измерения, руб.

Электроустановки свыше 1000 В до 35кВ

Проверка соответствия смонтированной электроустановки требованиям документации проектной документации

Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами

Испытание предохранителей, предохранителей–разъединителей напряжения свыше 1 кВ.

Испытание силовых кабельных линий напряжением до 20 кВ.

Испытание силовых кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением до 35 кВ.

Испытание силовых трансформаторов, автотрансформаторов, масляных реакторов и заземляющих дугогасителей номинальным напряжением до 35кВ. мощностью до 63000 кВа

Испытание КРУ и КРУН.

Испытание масляных, воздушных, вакуумных выключателей, разъединителей, короткозамыкателей и отделителей.

Испытание комплекторных токопроводов (шинопроводов).

Испытание сборных и соединительных шин.

Испытание вентильных, трубчатых разрядников и ограничителей перенапряжения.

Испытание вводов и проходных изоляторов.

Испытание подвесных и опорных изоляторов

Испытание сухих токоограничивающих реакторов. испытание

Ревизия ячеек (проверка и наладка релейной аппаратуры)

Испытание электродвигателей переменного тока номинальным напряжением до 20 кВ.

Проверка РУ и их присоединений

Испытания электрооборудования повышенным напряжением 1кВ промышленной частоты

Испытание синхронных генераторов и компенсаторов

Испытание измерительных трансформаторов тока

Испытание измерительных трансформаторов напряжения

Испытание сухих токоограничивающих реакторов.

Испытание трансформаторного масла

Испытание ЛЭП напряжением выше 1 кВ

Проведение электроизмерительных работ с оформлением технического отчета

Испытание кабеля повышенным напряжением

Параметры современных электрических систем способны обеспечить необходимый уровень напряжения и его качество для любых потребителей. А за счет масштабной застройки больших городов, близкого расположения промышленных объектов, нагромождения их коммуникаций, большая часть линий выполняются силовыми кабелями. Из-за воздействия внешних факторов изоляция электрооборудования способна утрачивать защитные свойства, что приводит к сбоям и нарушению нормального режима работы. Для предотвращения аварийных ситуаций на кабельных линиях и своевременного выявления дефектов осуществляется испытание кабеля повышенным напряжением.

Подготовка к испытанию

В связи с тем, что повышенное напряжение несет потенциальную угрозу как самому оборудованию, так и персоналу, существует методика испытаний, регламентирующая определенную последовательность действий. Первым этапом является оформление работ, подготовка места работы, оборудования и самого кабеля.

Следует оговориться, что к электрическим испытаниям допускаются лишь те лица, которые достигли совершеннолетия, прошли медосмотр, периодическую проверку знаний по электробезопасности. Испытания, в обязательном порядке, оформляются нарядом, а бригаде проводится инструктаж по охране труда.

По отношению к испытуемой электроустановке предъявляются такие требования:

  • Перед испытанием с кабеля обязательно снимается напряжение, все металлические элементы (экраны, броня), на которые подача напряжения не производится, должны заземляться.
  • Предварительно с кабеля удаляется остаточный заряд, для этого провода и металлические части заземляются на 2 минуты.
  • До подачи повышенного напряжения на жилы кабеля, осмотрите его на наличие загрязнителей на видимых участках или в воронках. При обнаружении таковых поверхность очищается, после чего могут производиться высоковольтные процедуры.
  • При отрицательной температуре испытания не проводятся. Это обусловлено тем, что лед выступает в роли диэлектрика и сопротивление изоляции будет значительно больше реальной величины. Помимо этого, разработка траншеи и откопка кабеля в замерзшем грунте значительно усложняется. В связи с чем, при нулевых или более низких температурах, испытание целесообразно только в случае аварии.
  • До начала испытания посредством мегомметра обязательно проверяется сопротивление от каждой жилы к металлической оболочке кабеля и между фазами.
  • Величину тока утечки, напряжение на киловольтметре можно начинать фиксировать только спустя минуту, с момента установки испытательного напряжения на нужной отметке.

Причины и физика испытания

Профиспытания повышенным напряжением используются для выявления слабых мест в изоляции кабеля. Не зависимо от материала диэлектрика: пластмассовый, резиновый, полиэтиленовый или маслонаполненный кабель воспринимает нагрузку от испытательной установки на одну жилу, а остальные металлические части подключаются к земле. В результате чего изоляция находится под потенциалом, в разы превышающим номинальный.

От подачи на жилы повышенного потенциала в изоляции возникает ионизация, а в местах нахождения каких-либо дефектов, неоднородностей или включений инородных материалов скапливается достаточное для протекания малых токов количество заряженных частиц. Такие включения и дефекты могли образоваться в результате неудовлетворительных условий эксплуатации, аварийных режимов или из-за естественного старения материала.

Все изъяны, из-за малого сопротивления, начинают ионизироваться и пропускать электрический ток все большей величины по микроскопическим каналам в диэлектрике. Из-за этого сопротивление изоляции уменьшается вплоть до пробоя. Если пробой не наступает, а дефект оказывает существенное влияние, его можно зафиксировать по изменению величины тока утечки.

Данная методика дает уверенность, что при номинальном токе изоляция кабеля выдержит нагрузку до следующих испытаний.

Схемы испытаний

Для проверки прочности изоляции кабеля могут использоваться различные устройства, обеспечивающие на выходе повышенное напряжение. Но, независимо от конкретной модели, схема измерений и работы строится по такому принципу.

Рисунок 1. Схема измерений

Посмотрите на схему (рис. 1.), здесь изображено:

1 – обмотки трансформатора с функцией регулировки уровня напряжения (автотрансформатор),

2 – высоковольтный трансформатор для подачи напряжения на испытуемый объект,

3 – панель управления,

4 – испытуемый кабель,

5 – трансформатор питания катодной цепи кенотрона.

На схеме рассматривается метод испытания, когда к одной из жил кабеля подведено повышенное напряжение, а остальные заземлены.

С началом испытаний от автотрансформатора через киловольтметр подается напряжение на первичную обмотку испытательного агрегата. Вторичная обмотка которого заземляется через амперметр, именно он и показывает значение тока утечки. Испытуемая обмотка, помимо амперметра, содержит резистор R для ограничения величины переменного тока, в случае пробоя. Вторым выводом резистор подключается к аноду кенотрона, катод которого запитывается от преобразователя накала.

Нормы испытаний

В ходе испытаний высоковольтный провод получает нагрузку повышенным напряжением, но поднимается оно плавно от нулевой отметки до установленной величины. Продолжительность воздействия составляет 5 минут для периодических и 10 минут во время приемо-сдаточных испытаний для кабелей с пластмассовой и бумажной изоляцией. После каких-либо ремонтных работ или при изменениях в схеме время испытания кабеля составляет 10 – 15 минут. Кабель с резиновой изоляцией испытывается повышенным напряжением 5 минут во всех случаях.

Все данные устанавливаются государственными документами – ПУЭ и ПТЭЭП. В зависимости от параметров сети и технических характеристик кабеля существуют такие пределы подачи повышенного напряжения (см. таблицу ниже):

Тип кабеля Номинальное напряжение кабеля, кВ Испытательное напряжение, кВ Продолжительность испытания, мин
С бумажной изоляцией 3—10 6 Uв 10
20—35 5 Uв 10
110 300 15
220 450 15
С резиновой изоляцией 3 6 15
6 12 5

Посмотрите, в таблице вы можете увидеть значение выпрямленного напряжения, подаваемого непосредственно на сам кабель. Оно отличается от номинального напряжения, выдаваемого испытательным трансформатором и по величине и по роду. UВ обозначает номинальное напряжение кабеля, а цифры указывают во сколько раз испытательное напряжение должно превышать номинальное.

Ток утечки не является параметром для контроля или выбраковки. Но в случае его скачков, колебаний во время испытания повышенным напряжением, можно смело утверждать о наличии дефектов. В таком случае подачу напряжения на кабель необходимо осуществлять до пробоя, но не больше 15 минут. Вместе с током рассчитывают и коэффициент асимметрии, их нормы вы можете увидеть в таблице:

Рекомендации по испытанию силовых электрических кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена 6, 10, 35 кВ

Сегодня с развитием техники, значительным увеличением роли электрического тока в нашей жизни, основным путем доставки электроэнергии до нас являются электрические кабели. Они представляют собой специальную систему, в которой по изолированному от внешней среды каналу ток перемещается до места требования.

Нормальная работа современных систем электроснабжения невозможна без надежной работы силовых кабельных линий низкого и среднего классов напряжения. С начала 70-х годов прошлого века кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) активно вытесняют кабели с бумажно-пропитанной изоляцией (БПИ).
Переход от кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией к кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена связан с возрастающими требованиями эксплуатирующих организаций к техническим параметрам кабелей. В этом отношении преимущества кабелей из сшитого полиэтилена очевидны.

Рассмотрим только некоторые из них:
— большая пропускная способность за счет увеличения рабочей температуры жил 90ºС вместо 70ºС;
— в восемь раз более низкие диэлектрические потери;
— более высокий ток термической стойкости при коротком замыкании;
— кабель с изоляцией из СПЭ можно прокладывать при температурах до — 20°С, тогда как прокладка кабелей с БПИ без предварительного подогрева возможна только от 0°С;
— меньший вес и радиус изгиба, что облегчает прокладку на сложных трассах;
— возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней;
— кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена более надежны в эксплуатации, требуют меньших расходов на монтаж. Это подтверждено почти сорокалетним опытом эксплуатации таких кабелей в большинстве промышленно развитых стран.

Для обеспечения надежной работы силовых КЛ в настоящее время в России применяется система планово-профилактических испытаний. Кабели с СПЭ изоляцией напряжением 10 — 35 кВ испытывают на основании инструкции УП-Б-1 «По испытаниям кабельных линий, оборудования распределительных устройств, защитных средств и определению мест повреждений на кабельных линиях», утвержденной 27 октября 2006г, также можно руководствоваться утвержденными отраслевыми стандартами (HD 620S1, VDE 0276-620,-621, -1001 и т.д.).

Для испытания изоляции кабелей из сшитого полиэтилена необходим щадящий метод испытаний напряжением сверхнизкой частоты 0,1. 0,05 Гц. Испытания при очень низких частотах сменой полярности позволяют выявлять дефекты в изоляции без формирования объемных зарядов в структуре полиэтиленовой изоляции.

В качестве источника испытательного напряжения необходимо применять установки сверхнизкой частоты (СНЧ ) . Установка (СНЧ) подает в кабель постоянное напряжение частотой 0,1. 0,05 Гц.

Для удобства проведения испытаний, целесообразно использование указанных установок в составе передвижных электротехнических лабораторий , выполненных на различных видах шасси автомобилей. Предлагаем рассмотреть испытательная электротехническая лаборатория КАЭЛП-М на базе автомобиля ГАЗ-2705 «Газель» , Управление установкой осуществляется из отсека оператора при помощи пульта управления, источник испытательного напряжения установлен в высоковольтном отсеке лаборатории. Подключение к объекту испытаний осуществляется по специальным кабелям, двери в высоковольтный отсек при этом остаются закрытыми. Таким образом, соблюдаются все правила безопасности проведения работ, исключается возможность попадания персонала в высоковольтный отсек лаборатории.

В соответствии с инструкцией, испытание кабелей с СПЭ изоляцией напряжением 10 — 35 кВ проводится трехкратным повышенным фазным напряжением сверхнизкой частоты — 3хU, частотой 0,1Гц, при этом, чтобы испытать кабель напряжением 10 кВ необходимо приложить испытательное напряжение, которое вычисляется по формуле:

(Uном / 1,73) х 3 = 17,3 кВ

Испытание наружной оболочки кабельной линии с СПЭ изоляцией проводится напряжением постоянного тока 10кВ в течение 10 минут перед включением кабельной линии в эксплуатацию и периодически 1 раз в 2,5 года.Чтобы испытать кабель напряжением 35 кВ необходимо приложить испытательное напряжение =60,6 кВ частотой 0,1 Гц.

Вычисление испытательного трехкратного фазного напряжения СНЧ — 3хU представлено в таблице:

где U — номинальное напряжение кабеля между жилой и экраном в нормальном режиме эксплуатации, кВ.
При проведении испытаний сверхнизкой частотой синусоидальной формы, необходимо производить пересчет амплитудного значения напряжения U(кВ) амп. в действующее (эффективное) U(кВ)эффективное .

U(кВ)эффективное =U(кВ) амп. / 1,41

Для наглядности результаты представлены в таблице.

Наименование

U(кВ) амп.

U(кВ)эффективное

HVA-90

90

1,41

63,63961031

HVA-60

60

1,41

42,42640687

HVA-30

30

1,41

21,21320344

Для определения расстояния до места повреждения любого вида подземных электрокабелей напряжением 6-10 кВ длиной до 6 км без предварительного полного прожига изоляции используется высоковольтный рефлектометрический комплекс . Комплекс работает на низком (100В) и высоком (до 50кВ) напряжении.

Применение аппаратов СНЧ позволяет эффективно проводить диагностику кабельной линии с СПЭ изоляцией путём измерения частичных разрядов, что помогает проверить правильность монтажа кабеля, соединительных и концевых муфт на кабельных линиях напряжением до 110 кВ перед включением кабельной линии в эксплуатацию.

Поиск неисправностей в КЛ из сшитого полиэтилена, методы, схемы, способы

Конструкция кабелей из сшитого полиэтилена отличается от кабелей с пластмассовой или бумажной изоляцией. Поэтому и методы поиска повреждений в них имеют свои особенности.

  1. Отличия поиска неисправностей в КЛ из сшитого полиэтилена
  2. Характерные виды повреждений для этих кабельных линий
  3. Методы диагностики повреждений кабельных линий
  4. Петлевой метод
  5. Метод шаговых потенциалов
  6. Акустический метод
  7. Прожиг изоляции
  8. Импульсные искатели повреждений
  9. Поиск заплывающих пробоев

Отличия поиска неисправностей в КЛ из сшитого полиэтилена

  • Изоляция из сшитого полиэтилена испытывается не напряжением постоянного тока повышенной величины. Для этого используется переменное напряжение сверхнизкой частоты.
  • Широко применяется пофазная прокладка кабельных линий из сшитого полиэтилена. При этом каждый кабель линии имеет одну токопроводящую жилу и экран, покрытый оболочкой.
  • Кабели из сшитого полиэтилена заключены в экран, покрытый изолирующей оболочкой. Повреждения оболочки являются дефектом. Экраны могут заземляться с обеих сторон линии или только с одной стороны.
  • На протяженных КЛ используется транспозиция экранов, при которой они определенным образом переключаются с кабеля одной фазы на другую.

Интересный учебный фильм о методах поиска неисправностей в кабельных линиях:

Характерные виды повреждений для этих кабельных линий

  • Повреждение оболочки, сопровождающееся нарушением изоляции экрана относительно земли или специального токопроводящего покрытия, нанесенного поверх оболочки.
  • Замыкание токопроводящей жилы на оболочку.
  • Обрывы одной или сразу нескольких жил.
  • Обрывы с замыканием на оболочку.

Методы диагностики повреждений кабельных линий

Петлевой метод

Применение этого метода позволяет ориентировочно определить дистанцию до точки повреждения оболочки на землю или замыкания жилы на оболочку.

Для успешных измерений достаточно сопротивления в месте повреждения от 5 до 10 кОм (в зависимости от возможностей применяемого прибора).

Одним из таких приборов является ИРК-ПРО Альфа-Е. Внешний вид его и типовая схема подключения показаны на рисунке выше.

Для проведения измерений на одном конце линии отключаются экран и кабельные жилы. Они закорачиваются между собой. С другого конца производятся измерения. Если повреждена оболочка, то для их проведения она тоже отключается от заземляющего устройства.

Измеритель работает в два этапа:

  1. Сначала он должен оценить параметры исследуемой КЛ. Для этого на первом этапе измерения он подает постоянный ток в исправную жилу кабеля, сопротивление изоляции которой должно быть минимум в 100 раз большим, чем в месте замыкания. Измеряется падение напряжение и подсчитывается сопротивление измеряемого участка.
  2. На втором этапе прибор подключается к жиле или экрану, место повреждения которых требуется определить. Прибор повторно выполняет измерения. На основании предыдущих данных по измеренным значениям производится расчет расстояния до точки замыкания. Естественно, что для этого ему потребуется дополнительная информация – длина кабеля. Ее можно измерить с помощью рефлектометров серий Р5 или РЕЙС.

Точность измерения – 0,1% от общей длины линии.

Ещё одно интересное видео о поиске отказа в кабельных линиях:

Метод шаговых потенциалов

Этот метод позволяет точно определить место повреждения оболочки кабеля, находящегося в земле. Для этого в нее подается испытательный ток от генератора постоянного тока. От места повреждения ток будет растекаться во все стороны, создавая на поверхности земли потенциалы шагового напряжения.

В комплект прибора помимо генератора входит мобильная измерительная часть, предназначенная для измерения разностей потенциалов на поверхности земли. Она снабжена двумя штырями с проводами. Штыри втыкаются в землю, прибор измеряет разность потенциалов между ними и ее полярность.

При подходе к месту пробоя показания прибора увеличиваются. После прохода точки замыкания полярность напряжения резко изменяется на противоположную.

При установке штырей на одинаковом расстоянии от места повреждения индикатор прибора покажет ноль.

Акустический метод

Этот метод поиска аналогичен применяющемуся для обычных кабельных линий. Для его реализации используются генераторы высоковольтных импульсов. Современные испытательные лаборатории позволяют оперативно изменять выходное напряжение на заряжающемся конденсаторе, чтобы получить разряд требуемой силы.

Подача импульса от заряженного конденсатора на поврежденную жилу кабельной линии осуществляется системой контакторов.

Также изменяется и частота следования импульсов. Для обнаружения места с максимумом звукового колебания используются искатели с акустическими датчиками.

Прожиг изоляции

Если величина сопротивления в точке замыкания не позволяет применять вышеописанные методы поиска, то изоляция дополнительно разрушается устройствами прожига. Применяемые установки не отличаются от тех, что используются для кабелей, не изготовленных из сшитого полиэтилена.

Импульсные искатели повреждений

Рефлектометры Р5-10, РЕЙС-205, РЕЙС-305 или их аналоги также широко применяются для измерения дистанции до мест повреждения.

Импульсный метод поиска одинаково хорошо работает на кабелях всех типов, включая и сшитый полиэтилен.

Применение этих приборов ограничивает, как и для кабелей с бумажной и пластиковой изоляцией, высокое сопротивление в месте пробоя. Для проведения успешных измерений его необходимо снизить установкой прожига.

Поиск заплывающих пробоев

Для таких сложных случаев применяются приборы, использующие волновые методы измерения. Из парка отечественного производства такими устройствами являются снятый с производства Щ4120 и выпускаемый взамен его ЦР0200. Существуют и западные приборы аналогичного назначения, функциональность которых на порядок выше.

Данные приборы фиксируют волну напряжения, распространяющуюся от места пробоя. Последний может быть спровоцирован от источника постоянного повышенного напряжения. Для этого жилу с повреждением испытывают с подключенным к ней входом прибора.

Период колебаний, возникающий при пробое, пропорционален расстоянию до точки его возникновения. Это расстояние и покажет прибор.

В дальнейшем данные, полученные в результате применения импульсных и волновых методов, уточняются на месте с помощью генератора высоковольтных импульсов.