Испытание кабеля 6 кв

Содержание

Испытания высоковольтного кабеля

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.

Сопротивление изоляции измеряется так:

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.

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.

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.

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.

Места дефектов изоляции также определяются в 2 стадии. Вначале выполняется предварительная локализация посредством петлевого метода и прецизионного моста, а затем – точное выявление дефектных мест при помощи методики шагового напряжения.

Для выявления мест повреждений самих жил используются различные технологии:

  • для 3-жильного кабеля – прожиг;
  • для начальной локализации – беспрожиговые методы;
  • для высокоточного выявления дефектов – акустический способ.

Своевременное проведение испытаний высоковольтных линий нужно для повышения надежности электросетей и увеличения срока их бесперебойного использования.

Наши услуги

Инженерный центр «ПрофЭнергия» оказывает профессиональные услуги по реализации испытаний высоковольтных кабельных линий. Работы выполняют бригады квалифицированных специалистов, имеющие соответствующие допуски и все необходимое оборудование для тщательной проверки КЛ. На основании выполненных работ составляется протокол испытаний. Он требуется для согласования эксплуатации объекта с МЧС и остальными уполномоченными организациями.

Методика испытаний силовых кабельных линий 6 — 10 кВ

1. Измерение сопротивления изоляции

Измерение сопротивления изоляции КЛ производится мегаомметром на 2500 В. Измерения производятся на отключенных и разряженных линиях.

Измерение сопротивления изоляции многожильных кабелей без металлического экрана (брони, оболочки) производится между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой.

Измерение сопротивления изоляции многожильных кабелей с металлическим экраном (броней, оболочкой) производится между каждой жилой и остальными жилами, соединенными вместе и с металлическим экраном (броней, оболочкой).

Перед первыми и повторными измерениями КЛ должна быть разряжена путем соединения всех металлических элементов между собой и землей не менее чем на 2 мин.

Отсчеты значений сопротивления изоляции производятся по истечении 1 мин с момента приложения напряжения.

КЛ до 1 кВ считается выдержавшей испытания, если сопротивление изоляции составляет не менее 0,5 МОм. В противном случае кабель вновь разделывается.

2. Испытание изоляции кабелей повышенным выпрямленным напряжением

Испытательное напряжение принимается в соответствии с табл. 29.1. РД 34.45-51.300-97.

Разрешается техническому руководителю энергопредприятия в процессе эксплуатации исходя из местных условий как исключение уменьшать уровень испытательного напряжения для кабельных линий напряжением 6-10 кв до Uном.

Для кабелей на напряжение до 35 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения при приемо-сдаточных испытаниях составляет 10 мин., а в процессе эксплуатации – 5 мин.

Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 3-10 кВ длительность приложения полного испытательного напряжения 5 мин. Кабели с резиновой изоляцией на напряжение до 1 кВ испытаниям повышенным напряжением не подвергаются.

Токи утечки и коэффициенты асимметрии для силовых кабелей принимаются в соответствии с табл. 29.2. РД 34.45-51.300-97.

Приложение повышенного напряжения создаёт в испытываемой изоляции увеличенную напряженность электрического поля, что позволяет обнаруживать дефекты, вызвавшие недопустимое для дальнейшей эксплуатации высоковольтного кабеля снижение электрической прочности его изоляции, не обнаруживаемые другими способами (например, мегаомметром). При испытании повышенным напряжением постоянного тока особенно отчетливо выявляются местные сосредоточенные дефекты. Так как в большинстве случаев кабельные линии выходят из строя именно из-за появления в них местных дефектов (механические повреждения, коррозия, монтажные и заводские дефекты), регулярные испытания кабельных линий повышенным напряжением постоянного тока получили наиболее широкое распространение. Кроме того, испытание кабельных линий повышенным напряжением постоянного тока диктуется следующим обстоятельством.

Для испытания кабельных линий переменным током требуется большая мощность испытательной установки. Так, например, мощность установки для испытания кабеля напряжением 10 кВ и длиной 2000м составляет:

P=wCU210-3=3140.54102103=170 кВа,

Где w – угловая частота испытательного напряжения.

С – ёмкость кабеля напряжением 10 кВ, примерно равная 0,27 мкф/км.

U- испытательное напряжение, кВ.

При испытании этого же кабеля постоянным током мощность установки составит :

P = UIут = 10x1x10-3 = 10 Вт,

Где Iут – ток утечки, принимаемый равным 1 мА.

Основным назначением испытаний кабеля повышенным напряжением постоянного тока является доведение ослабленного места в них до пробоя с целью предотвращения аварийного выхода из строя кабельной линии в эксплуатации.

Повышенное выпрямленное напряжение для испытания изоляции кабеля обычно получают от установки переменного тока с помощью выпрямительного устройства.

В комплект такой испытательной установки входят: трансформатор переменного тока, рассчитанный на нужное напряжение; выпрямитель; регулировочное устройство, изменяющее величину напряжения на трансформаторе, а следовательно, и величину выпрямленного напряжения; комплект контрольно-измерительных приборов.

Напряжение испытательной установки должно быть выбрано в соответствии с наивысшим напряжением, принятым для испытываемой изоляции кабеля, согласно ПУЭ.

Ток, проходящий через изоляцию при испытании выпрямленным напряжением, в большинстве случаев не превышает величину 5-10 мА, что и определяет требования к пропускной способности выпрямителя, а следовательно, и к мощности трансформатора переменного тока.

Регулировочное устройство должно обеспечивать плавное регулирование напряжения трансформатора от нуля до полного испытательного напряжения. Ступень регулирования напряжения не должна превышать 1-1,5% величины номинального напряжения обмотки трансформатора.

В цепи, питающей регулировочное устройство, помимо коммутирующих элементов с видимым разрывом рекомендуется иметь автоматы и плавкие предохранители, обеспечивающие защиту испытательного трансформатора при недопустимых перегрузках и коротких замыканиях.

Поскольку на правильность отсчета тока утечки, особенно в нестационарном режиме, имеет большое влияние стабильность напряжения, подводимого от источника питания, рекомендуется снабжать установку стабилизатором напряжения.

Измерительный прибор для измерения тока утечки должен давать возможность отсчета токов от 0,5-1,0 до 1000 мкА. Прибор должен быть снабжен устройством, полностью его шунтирующим, это исключит повреждение прибора бросками ёмкостного тока и тока абсорбции при заряде и разряде объекта.

Стационарные и передвижные высоковольтные испытательные установки, предназначенные для получения выпрямленного напряжения, должны выполняться с соблюдением следующих условий:

• конструкция установки должна обеспечивать минимальную затрату времени на испытания при создании безопасных условий работы, простоту обслуживания установки, надёжность и бесперебойность работы в условиях частой транспортировки;

• электрическая схема установки должна быть снабжена коммутирующим аппаратом, обеспечивающим создание видимого разрыва в цепи питания источников высокого напряжения;

• металлические конструкции, баки, аппараты, нулевой вывод испытательного трансформатора и другие элементы установки, подлежащие заземлению, должны быть надёжно связаны с внешним заземляющим контуром.

Всем этим требованиям отвечают переносные испытательные установки типа АИИ-70 или АИД-70, а также заводские передвижные лаборатории, например ЭИЛ и СПЭИИ.

Изоляция многожильных кабелей без металлического экрана (брони, оболочки) испытывается между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и с землей. Изоляция многожильных кабелей с общим металлическим экраном (броней, оболочкой) испытывается между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и с экраном (броней, оболочкой).

Изоляция многожильных кабелей в отдельных металлических оболочках (экранах) испытывается между каждой жилой и оболочкой, при этом другие жилы должны быть соединены между собой и с оболочками. Допускается одновременное испытание всех фаз таких кабелей, но с измерением токов утечки в каждой фазе.

При всех указанных выше видах испытаний металлические экраны (броня, оболочки) должны быть заземлены.

Пластмассовые оболочки (шланги) кабелей, проложенных в земле, испытываются между отсоединенными от земли экранами (оболочками) и землей.

При испытаниях напряжение должно плавно подниматься до максимального значения и поддерживаться неизменным в течение всего периода испытания. Отсчет времени приложения испытательного напряжения следует производить с момента установления его максимального значения.

В течение всего периода выдержки кабеля под напряжением ведется наблюдение за значением тока утечки и на последней минуте испытания должен быть произведен отсчет показаний микроамперметра.

КЛ считается выдержавшей испытания, если во время их проведения не произошло пробоя или перекрытия по поверхности концевых муфт и значения токов утечки и их асимметрии не превысили норм, а также не наблюдалось резких толчков тока.

Если значения токов утечки стабильны, но превосходят нормы, КЛ может быть введена в работу, но с сокращением срока до последующего испытания.

При заметном нарастании тока утечки или появлении толчков тока продолжительность испытания следует увеличить до 15 мин и если при этом не происходит пробоя, то КЛ может быть включена в работу с повторным испытанием через 1 мес.

Если значения токов утечки и асимметрия токов утечки превышают нормы, необходимо осмотреть концевые заделки и изоляторы, устранить видимые дефекты (пыль, грязь, влага и т.п.) и произвести повторные испытания.

После каждого испытания производят повторное измерение сопротивления изоляции с помощью мегаомметра на 2500 В для того, чтобы убедиться, что производство испытаний не ухудшило состояние изоляции кабеля.

3. Определение целости жил кабеля и фазировка КЛ

Определение целости жил кабелей производится мегаомметром при соединении проверяемой жилы на другом конце кабеля с землей. Таким же образом производится предварительная фазировка КЛ. Если на одном из концов кабеля проверяемая жила подсоединяется к фазе «А», то на другом конце она должна подсоединиться тоже к фазе «А». На основании «прозвонки» делается раскраска жил.

Перед включением в работу КЛ фазируется под напряжением. Для этого с одного конца на кабель подается рабочее напряжение, а с другого конца проверяется соответствие фаз измерениями напряжений между одноименными и разноименными фазами КЛ и шинами распределительного устройства, где производится фазировка.

Работа указателя обеспечивается только при двухполюсном его подключении к электроустановке. Применение диэлектрических перчаток при этом обязательно.

Исправность указателя проверяется на рабочем месте путем двухполюсного подключения указателя к земле и фазе. Сигнальная лампа исправного указателя при этом должна ярко светиться.

НТД и техническая литература:

• Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М — 016 — 2001. — М.: 2001.

• Правила устройства электроустановок Глава 1.8 Нормы приемосдаточных испытаний Седьмое издание

• Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое с изменениями и дополнениями — М.:НЦ ЭНАС, 2004.

• Наладка и испытания электрооборудования станций и подстанций/ под ред. Мусаэляна Э.С. -М.:Энергия, 1979.

• Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. – М.: ОРГРЭС, 1997.

• Правила применения и испытания средств защиты… Издание девятое.- М.: 1993.

Базовое предложение на испытание силовой кабельной линии

Базовое (типовое) предложение подходит для приемо-сдаточных, эксплуатационных (периодических, после ремонта) и контрольных испытаний кабельных линий 1-10 кВ, исключая КЛ, выполненные кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Испытание кабеля 10 кВ

Описание: Испытание кабеля 10(6) кВ повышенным напряжением выпрямленного тока в соответствии с текущими Нормами и Правилами* с оформлением Протокола испытания силового кабеля по результатам

Примечание: Программа испытаний кабеля может быть уточнена в соответствии с требованиями Сетевой организации и Заказчика

Исходные данные: Допуск к концам кабельной линии, предварительная информация о марке кабеля и протяженности КЛ

Стоимость: 8000 RUB

Условия оплаты: наличными, по факту выполнения работ

Испытываются кабели — испытания:

  • вновь проложенные и после перекладки — приемосдаточные;
  • находящиеся в эксплуатации — плановые по графику;
  • после ремонта или длительного отключения — внеплановые;
  • испытание КЛ в составе работ по определению места повреждения и ремонту кабельных линий — контрольные.

При проведении испытаний кабельных линий мы руководствуемся в первую очередь Нормами принятыми крупными сетевыми организациями в Москве и Московской области — ОАО «МОЭСК» и ОАО «ОЭК».

Такая позиция связана с тем, что сети до 10 кВ включительно «упираются» в принадлежащие им Центры питания (ЦП) и при включении (подаче) рабочего напряжения потребуются протоколы, соответствующие именно их требованиям.

Нормы испытаний кабелей повышенным напряжением

Как вариант: Высоковольтные испытания кабеля

Перечень нормативной документации:

  • ПТЭЭП «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, 2003» —
  • Инструкция VII-Б-1 по испытаниям кабельных линий, оборудования распределительных устройств, защитных средств и определению мест повреждений на кабельных линиях —
  • ГОСТ Р 55025—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ НА НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ОТ 6 ДО 35 кВ ВКЛЮЧИТЕЛЬНО, 2014» —
  • ГОСТ 18410-73 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПРОПИТАННОЙ БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ, 1973» —

Величина и длительность приложения испытательного напряжения для испытания кабелей 6-10 кВ с бумажной изоляцией

Цель и объекты испытания

U рабочее, кВ

U испытательное, кВ

Длительность, мин.

Перед включением (вновь проложенные, после перекладки)

В эксплуатации

Плановые по графику и внеплановые

Кабельные линии, проходящие по сложным трассам и питающие особо ответственных потребителей

КЛ со сроком эксплуатации более 15 лет

КЛ со сроком эксплуатации более 25 лет

При переходе с 6 кВ на 10 кВ

При конструктивном исполнении кабеля на 10 кВ

При конструктивном исполнении кабеля на 6 кВ

Величина и длительность приложения испытательного напряжения для испытания кабелей 6-10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена

Цель и объекты испытания

U рабочее, кВ

U испытательное, кВ (переменное напряжение 0,1 Гц сверхнизкой частоты)

Длительность, мин.

Кабельные линии, выполненные одножильным кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена вновь проложенные (после ремонта)

30 (20)

30 (20)

30 (20)

Пластмассовые оболочки (шланги одножильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена)

От 10 и выше

Ознакомиться с методикой и особенностями испытаний кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена можно

Величина и длительность приложения испытательного напряжения для испытания кабелей до 1(0,4) кВ с бумажной, пластмассовой и ПВХ изоляцией

Как вариант:

  • Измерение сопротивления изоляции кабеля (кабельной линии);
  • Проверка сопротивления изоляции кабеля (кабельной линии);

Являясь, по сути, частными случаями испытаний с использованием мегаомметра на постоянное напряжение 2500 В, по факту означают испытание кабеля повышенным напряжением в широком смысле, т.е. всего комплекса предписываемых проверок.

Цель и объекты испытания

U рабочее, кВ

U испытательное, кВ

Длительность, мин.

Кабельные линии с бумажной изоляцией

Перед включением в эксплуатацию (КЛ полностью или частично выполнены новым кабелем)

До 1 кВ

6,0

После ремонта, запаивания, заливания

До 1 кВ

2,5 (постоянное, мегаомметром), измеренное сопротивление д/б не более 0,5 Мом

Кабельные линии с пластмассовой изоляцией

После ремонта

До 1 кВ

2,5 (мегаомметром, измеренное сопротивление д/б не более 0,5 Мом)

Вновь проложенные

До 0,66 кВ

3,5

1 кВ

5,0

Фактически, электроиспытания сводятся к проверке характеристик изоляции кабеля на соответствие текущим Нормам и Правилам, а, так же, особых указаний завода-изготовителя, если таковые имеются. В связи с этим, программы (методики) испытания кабелей различны для разных видов изоляции и рабочих напряжений (ПВХ изоляция, сшитый полиэтилен, 0,4 или 10кВ и прочее), что и отражено в выше приведенных таблицах.

Представление результатов испытаний

По результатам проведенных электроиспытаний оформляется Протокол испытания кабеля повышенным напряжением (Как правило — прямо на месте – испытали – тут же выдали бумагу). Это очень важно, т.к. Вы сможете сразу подать Заявку на включение кабеля (Протокол действителен 72 часа).

Наилучший вариант, разумеется, провести испытания и подачу напряжения, сразу, в присутствии Представителя сетевой организации (мастера участка, и т.п.).

В случае испытания силового кабеля 0,4 кВ, Мы оформляем Протокол проверки сопротивления изоляции кабеля (т.е. только на измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500В).

Испытание повышенным напряжением 3,5 / 5 кВ (на всех формах и частотах) проводится по отдельному Требованию сетевой (энергоснабжающей) организации.

Поиск повреждений силовых кабелей
• Испытания силовых кабелей
• Относительные методы поиска повреждений
+ Импульсно-дуговой метод
+ Мостовой метод или метод петли
• Абсолютные методы поиска повреждений
+ Прожиг или преобразование повреждения
+ Акустический метод или метод удара
• Мост одинарный Р333

Испытания силовых кабелей

При схожести конструкции подход к измерениям и поиску повреждений силовых кабелей сильно отличается от тех же работ с кабелями связными. Обусловлено это тем, что силовые кабели способны провести большой ток и распределительные устройства этот ток ограничивают не мгновенно. То есть в случае пробоя кабельной линии произойдёт не тихое умирание системы, а взрыв с дополнительными повреждениями. Способность проводить приличный ток даёт возможность использовать более простые и наглядные способы поиска места пробоя.

Высоковольтные испытания

Кабельная линия, включающаяся в электрическую сеть, должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока. Низковольтные кабели (до 1000 В) испытываются мегаомметром с напряжением 2500 В. Для высоковольтных (выше 1000 в) всё сложнее – испытательное напряжение зависит от вида изоляции кабеля и номинального напряжения кабельной линии.

Нормы на испытательные напряжения отражены в ПУЭ и прочих нормативных документах. Протоколы на эти испытания содержат ссылки на пункты нормативных документов, величину испытательного напряжения и токи утечки, сопротивление изоляции.

Причина такого серьёзного подхода для новичков не всегда очевидна, поэтому далее небольшое отступление.

Мощность, передаваемая по силовым, а особенно высоковольтным кабелям очень велика. Средний по номинальному току высоковольтный выключатель имеет Iном. = 630 А. Если напряжение высоковольтной сети 6 кВ, то такой выключатель передаёт в нормальном режиме 630 * 6000 = 3 780 000 Вт = 3,78 МВт мощности. Это номинал, но отключится он при гораздо большем токе и не сразу. В случае пробоя эта мощность выделится на небольшом участке, металл и пластик быстро переходят в газообразное состояние — происходит серьёзный взрыв. Если рядом оказываются люди, то даже без поражения электрическим током возможны возгорания одежды и кожи открытых частей тела.

Зачастую такие аварии имеют цепную реакцию из-за того, что автоматика не всегда сразу отсекает повреждённый участок или токоведущие шины подстанций не выдерживают превышающий номинал ток – загореться может что-то ещё, и обесточится большой и важный участок энергохозяйства.

В электросетях любят показывать молодым обгоревшие остовы высоковольтных ячеек. Представьте себе стальной шкаф метр на метр на полтора сквозными дырками и весь покрытый сажей и окалиной.

Поэтому у электриков-высоковольтников ни одна кабельная линия не должна включаться в сеть без испытаний повышенным напряжением. Установки для испытаний подают в кабельную линию напряжение превышающее номинальное в несколько раз, тем самым испытывая её изоляцию. При этом они способны быстро отключиться в случае пробоя без тяжёлых последствий.

Установки для высоковольтных испытаний


Аппарат для высоковольтных
испытаний АИИ-70

Аппараты для высоковольтных испытаний можно условно разделить на переносные и используемые в составе передвижной лаборатории высоковольтных испытаний (далее ЛВИ).

Наиболее распространённые переносные приборы на следующих фотографиях: это старичок АИИ-70 и более новый АИД-70. (70 — максимальное напряжение в киловольтах). Плюс сейчас в эксплуатации всё чаще появляются приборы импортного происхождения.


АИД-70

То, что устанавливается в передвижные лаборатории высоковольтных испытаний (ЛВИ) более разнообразно и, как правило, выполнено в виде стоечного блока и отдельного трансформатора. Испытательный блок завязывается на общую для всей машины систему кабелей и заземления. Тем не менее, поверяются эти блоки отдельно от всей ЛВИ, и даже в протоколе указывается испытательный блок, а не весь комплекс.

Говоря о передвижных лабораториях стоит заметить, что собираются они блочно. То есть у вас желание иметь в составе дополнительный блок – ставьте, не хватает денег — не ставьте. Имея автомобиль с просторным салоном можно собрать высоковольтную лабораторию в хорошо оборудованном гараже. Привинтить трансформатор, закрепить катушки с испытательным кабелем, придумать безопасный переключатель, блокировку и заземление. То есть выполнить требования ПУЭ, а они в свою очередь не так уж и сложны, то есть под силу некоторым «Кулибиным».

Переменный, постоянный и сверхнизкий

Оборудование высоковольтных подстанций испытывается разными типами тока. Шины, секции, трансформаторы и тому подобные устройства испытываются повышенным напряжением переменного тока.

Испытать же кабели переменным напряжением не получится из-за большой электрической ёмкости кабельных жил. Для подобного испытания пришлось бы делать установку довольно большой мощности и именно поэтому кабели испытывают постоянным током. Соответственно с возможностью переключения «постоянный ток – переменный ток» производятся и испытательные установки. То есть в них либо предусмотрен переключатель, либо может быть подключен выпрямляющий блок. Электрическая схема выпрямителя для таких испытаний, как правило, состоит из одного высоковольтного диода.

В связи с распространением кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (буквы «Пв» в маркировке) всё больше появляется испытательных установок способных выдавать напряжение со сверхнизкой частотой – 0,1 Гц. Такой аппарат меняет полярность выдаваемого напряжения с периодом в 10 секунд. Из-за такой медленной смены полярности электрическая ёмкость кабеля уже не создаёт больших токов при испытании повышенным напряжением. В то же время это уже не постоянный ток и поляризации в сшитом полиэтилене не происходит.

Стоит заметить, что в нормативных документах предусмотрено много исключений типа «если отсутствует установка переменного тока, то допускается испытание постоянным…» или «допускается испытание оборудование секций совместно с кабельными линиями по напряжению для …»

Силовые кабели напряжением выше 1 кВ испытываются повышенным напряжением выпрямленного тока. Величины испытательных напряжений и длительность приложения нормированного испытательного напряжения приведены в таблице 1.8.39 (ПУЭ п. 1.8.40)

Изоляция и марка кабеля Испытательное напряжение, кВ, для кабелей на рабочее напряжение, кВ Продолжительность испытания, мин
2 3 6 10
Бумажная 12 18 36 60 10
Резиновая марок
ГТШ, КШЭ, КШВГ, КШВГЛ, КШБГД
6 12 20 5
Пластмассовая 15 36 60 10

Токи утечки и коэффициенты асимметрии для силовых кабелей

При испытаниях отмечают характер изменения тока утечки. Кабель считается прошедшим испытания при отсутствии пробоя изоляции, скользящих разрядов и толчков (или нарастания) тока утечки после того, как испытательное напряжение достигнет нормативного значения. (Табл 1.8.40 ПУЭ п. 1.8.40) После испытания исправный кабель необходимо разрядить.

Кабели напряжением, кВ Испытательное напряжение, кВ Допустимые значения токов утечки, мА Допустимые значения коэффициента асимметрии (Imax/Imin)
6 36 0,2 8
10 60 0,5 8

Абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. Кабельные линии с удовлетворительной изоляцией должны иметь стабильные значения токов утечки. При проведении испытания ток утечки должен уменьшаться. Если не происходит уменьшения значения тока утечки, а также при его увеличении или нестабильности тока испытание производить до выявления дефекта, но не более чем 15 мин.

Измерение распределения тока по одножильным кабелям проводится на линиях всех напряжений. Неравномерность распределения тока на кабеле не должна превышать 10 %.

Далее ⇒ Относительные методы поиска повреждений

Поиск повреждений силовых кабелей
• Испытания силовых кабелей
• Относительные методы поиска повреждений
+ Импульсно-дуговой метод
+ Мостовой метод или метод петли
• Абсолютные методы поиска повреждений
+ Прожиг или преобразование повреждения
+ Акустический метод или метод удара
• Мост одинарный Р333

Обзор темы Трассировка •

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:

Кабели напряжением, кВ Испытательное напряжение, кВ Допустимые значения токов утечки, мА Допустимые значения коэффициента асимметрии,
6 36 0,2

0,3

8
10 50 0,5

0,5

8
20 100 1,5 10
35 140 1,8

2,0

2,5

10
110 285 не нормируется не нормируется
150 347 не нормируется не нормируется
220 510 не нормируется не нормируется
330 670 не нормируется не нормируется
500 865 не нормируется не нормируется

Отклонение от значений, приведенных в таблице, может свидетельствовать о серьезных изменениях в изоляции кабельной линии. В случае, когда не было пробоя, отсутствовали электрические разряды, хлопки, внезапное нарастание или колебания постоянного тока во время испытания, кабель считается годным. В частных случаях, лицо ответственное за электрохозяйство может самостоятельно устанавливать испытательные сроки и параметры в разрез заводских норм.

Методика испытания кабеля повышенным напряжением

Возьмите кабель с несколькими жилами, и соедините вывод установки с одной из фаз, остальные заземлите, для одножильных кабелей ничего кроме брони или экрана заземлять не нужно. Если к одному проводнику подводится напряжение, а другие заземляются, то оголенные концы разводятся на расстояние не менее 15 см. В случае проведения профилактических испытаний, подключение испытательной установки осуществляется на концевых муфтах. В аварийных ситуациях присоединение может выполняться в местах раздела, как более целесообразных точках для измерений.

Схема подключения кабеля

Силовой трансформатор преобразует напряжение и ток промышленной частоты до нужного уровня, затем подает через выпрямитель на кабель. Методика измерений требует плавного наращивания напряжения со скоростью около 1 – 2кВ в течении одной секунды до получения необходимой величины. После того, как стрелка киловольтметра установится в нужную позицию, начинается отсчет времени. По результатам снимаются данные с приборов на установке и фиксируются в соответствующих документах – протоколах и кабельных журналах.

Для завершения измерений ручка автотрансформатора выводится в ноль. Отключается кнопка питания, устанавливается блокировка от случайной подачи напряжения. Обратите внимание, на высоковольтный вывод обязательно завешивается заземление. После чего можно приступать к разборке схемы.

В случае если изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, кабель не допускается испытывать выпрямленным током из-за возможности скопления локальных объемных зарядов. По причине дороговизны таких кабелей, их порча чревата большими затратами. Поэтому следует прибегать к принципиально иной технологии проверки.

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

К кабелям таких марок целесообразно подводить переменное напряжение низкой частоты, с целью планомерного и полного рассеивания местных зарядов при переходе синусоиды через ноль. При этом удаляются даже те заряды, которые могли возникнуть в процессе эксплуатации из-за режима питания.

В завершение, для кабелей, продавленных повышенным напряжением, в обязательном порядке выполняется проверка электрической прочности их изоляции. Так как воздействие такого напряжения могло нарушить ее диэлектрические свойства.

Периодичность

Для кабелей, рассчитанных на напряжение от 2 до 35 кВ с пластмассовой и бумажной оболочкой, в течении первых 2 лет с момента запуска в работу устанавливается периодичность испытания повышенным напряжением раз в год. В случае отсутствия аварий, реконструкций, которые могли быть причиной каких-либо изменений, за первые два года, испытания разрешается проводить реже – раз в 2 года. В противном случае, сроки остаются теми же. Если такой кабель эксплуатируется на территориях подстанций, заводов и прочих промышленных объектов, где доступ к ним затруднен, разрешается проводить испытание не реже, чем раз в 3 года.

Кабели, рассчитанные на напряжение 110 – 500кВ подлежат проверке через 3 года с момента их ввода в эксплуатацию. После чего, в случае отсутствия аварийных ситуаций или реконструкций, испытание может производиться с периодичностью раз в 5 лет.

Для кабелей, оснащенных резиновой изоляцией, в случае питания стационарных устройств электроустановок, периодичность высоковольтных испытаний составляет 1 раз в год. Для сезонных электроустановок испытания должны проводиться перед началом сезона. Такую же процедуру необходимо выполнять при пуске в эксплуатацию электроустановок после их длительного отключения.

Допускается не производить испытания кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией в случае если:

  • используется в качестве питающих вводов и длина кабеля менее 100 м;
  • срок их службы уже более 15 лет, а удельное количество отказов не менее 30 раз на 100 км в год;
  • в ближайшие 5 лет планируется их реконструкция или полный демонтаж.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *