Содержание
Все высоковольтные кабели должны периодически проходить испытание кабеля повышенным выпрямленным напряжением на целостность жил и изоляции.
Испытания проводят квалифицированные специалисты на специальном оборудовании, например, с использованием метрологической лаборатории.
Вызвано это тем, что как в процессе износа при эксплуатации, так и в результате заводского брака, в них могут образовываться различные дефекты, вызывающие пробои, оплавления и выход линии из строя.
О том, как проводят испытание кабельных линий повышенным напряжением, призванное заранее выявить проблемные участки, и будет рассказано в настоящей статье.
Типичные повреждения кабелей
Проверка повышенным напряжением позволяет выявить в высоковольтных линиях следующие распространенные типы дефектов:
- обрывы (в том числе отдельных жил) без заземления;
- обрывы одной либо нескольких жил с их заземлением;
- обрывы одной либо нескольких жил, с заземлением целых жил;
- короткое замыкание между жилами либо на землю, происходящее в результате старения изоляционного покрытия либо коррозии металлических оболочек;
- механические повреждения (наиболее частые для кабелей, пролегающих в грунте);
- утечка масла из маслонаполненных кабелей;
- другие виды повреждений, в том числе множественные нарушения целостности изоляции либо обрывы жил на всем протяжении кабеля.
В ходе эксплуатации кабеля, в независимости от внешних условий, происходит его старение и износ. Именно поэтому периодическая проверка на наличие пробоев — обязательна для всех типов высоковольтных линий.
Среди всех этих дефектов наибольшее распространение имеют однофазные повреждения — при них одна их токопроводных жил замыкается на экранирующую оболочку кабеля. В свою очередь, межфазные нарушения (при котором несколько жил оплавляются и свариваются вместе (а часто — и с экранирующей оболочкой) составляют не более 20% от всех повреждений.
Если рассматривать причины, по которым возникают подобные дефекты, то можно выделить следующие:
- ошибки проектирования (например — заниженная площадь сечения жил);
- заводской брак (неравномерная изоляция, заусенцы на токоведущих жилах и другие);
- механические повреждения при прокладке;
- нарушения при монтаже муфт;
- повреждения кабеля в ходе эксплуатации.
В любом случае, для того, чтобы избежать разрушения кабеля во время эксплуатации и вовремя выявить его повреждения, и проводятся испытания с применением повышенного напряжения.
Разновидности испытаний
Первое, что следует установить — это сопротивление изолирующей оболочки кабеля. Измерения в данном случае проводятся при помощи мегомметра при подаче тока напряжением 2.500 В. При этом, сопротивление должно составлять: для линий до 1.000 В — не менее 500 кОм, а для линий более 1.000 В — не менее 10 МОм.
Замеры сопротивления кабельной изоляции рекомендуется проводить как до, так и после проверки линии увеличенным напряжением.
Следующий тест — это проверка подачей завышенного напряжения. При этом проводится измерение сопутствующих токов утечки, определяют их характер и фазовую асимметричность. Применение подобного метода позволяет выполнить проверку целостности и однородности кабеля заметно точнее, чем мегомметром (а для некоторых типов дефектов такая проверка является единственно возможной).
Перед ее началом выполняют заземление оболочки кабеля, а также всех его жил, кроме тестируемой. В зависимости от рабочего вольтажа линии и материала ее изоляции, величина повышенного напряжения, а также время его подачи для определения пробоя является различной (для правильного выбора подаваемого напряжения и времени можно воспользоваться таблицей).
Также следует помнить, что если тестируемый кабель расположен параллельно с другим, то следует выполнить его фазировку. Для этого на один из концов кабеля подают рабочее напряжение, а на другом выполняют его замер.
Следующий вид проверок — это контроль маслонаполненных линий. При нем осуществляется ряд замеров жидкости: на соответствие рабочим характеристикам и на отсутствие нерастворимых газов (количество последних не должно быть более 0,1%), а для линий выше 110 кВ — и растворимых.
Проверка высоковольтной линии на целостность может осуществляться и при помощи омметра. Для этого определяют одну из жил (заведомо целую) и ведут дальнейшие замеры относительно нее (при этом определяют сопротивление цепей остальных замкнутых жил).
Также, выполняют промер распределения силы тока в жилах. При этом величина неравномерности при исправном кабеле но должна превышать 10%.
На кабельных линиях с рабочим напряжением от 20 кВ проводят определение значения электроемкости. Выполняется это либо с помощью использования мостовой схемы либо при помощи вольтамперметра.
Высоковольтные кабели в пластиковой изоляции тестируют подачей завышенного выпрямленного напряжения в течение 1 минуты.
Оболочки кабелей в металлической броне проверяют на наличие очагов коррозии.
Также, периодически выполняется контроль соединительных муфт, заделок, конструкций кабельных колодцев и других технических элементов.
Что еще важно знать
Установленные сроки тестирования кабельных линий (в зависимости от базового напряжения) — следующие:
- до 35 кВ в первые пять лет — 1 раз в год;
- те же линии, в случае, если в первые пять лет не наблюдалось пробоев — 1 раз в два года;
- те же линии, в случае наблюдения пробоев — 1 раз в год;
- те же линии, в закрытых участках (цеховые и т.д.) — 1 раз в 3 года;
- для линий от 110 до 220 кВ — первый раз — через 3 года после начала эксплуатации, затем — каждые 5 лет.
После проведения всех тестов необходимо снять остаточный заряд с кабеля, произведя заземление его жил.
Полезное видео
Наглядно ознакомиться с проведением испытания высоковольтного кабеля вы можете на видео ниже:
https://www.youtube.com/watch?v=vns1ztkJwc8
https://www.youtube.com/watch?v=svgjFWNg3ZQ
https://www.youtube.com/watch?v=2ZgVetLY_6E
Заключение
Таким образом, проверка повышенным напряжением позволяет выявить абсолютно любые дефекты в кабельной линии — как относящиеся к токоведущим жилам, так и к изоляции. Единственное, что следует помнить — это то, что после проведения тестов необходимо убрать остаточное напряжение, заземлив линию.