1. Випробування кабельних ліній
1.1. Призначення, обсяг і періодичність випробувань кабельних ліній 1
1.2. Види пошкоджень і марнування кабельних ліній 8
1.3. Методи визначення місць пошкодження кабельних ліній 10
1.4. Запобіжні заходи при обслуговуванні кабельних ліній 17
2. Запобіжні заходи при розтині муфт, розрізуванні кабелю 18
3. Випробування трансформатора і профілактичні роботи пов'язані з його відключенням
3.1. Випробування трансформаторів 19
3.2. Випробування трансформаторів без виведення з роботи 30
1. ВИПРОБУВАННЯ КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ.
1.1. ПРИЗНАЧЕННЯ, ОБСЯГ І ПЕРІОДИЧНІСТЬ ВИПРОБУВАНЬ КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ
Кабельні лінії безпосередньо після їх спорудження і в процесі експлуатації піддаються різноманітним випробувань, за допомогою яких виявляються ослаблені місця або дефекти в ізоляції і захисних оболонках кабелів, сполучної і кінцевий арматури та інших елементах кабельних ліній.
Причини виникнення таких ослаблених місць досить різні. Вони можуть виникати при виготовленні кабелю й арматури на заводі через конструктивних недоліків кабелю й арматури, при недбалої прокладання кабельних ліній, при неякісному виконанні монтажних робіт. Ослаблені місця виявляються в процесі експлуатації КЛ, тому що з часом спостерігається старіння ізоляції кабелів і корозія їх металевих оболонок. Кабельні лінії, прокладені в земляний траншеї, незважаючи на додатковий захист у вигляді покриття цеглою та систематичне спостереження за станом траси ліній, дуже схильні до зовнішніх механічних пошкоджень, які можуть виникати при прокладанні та ремонті інших міських підземних споруд, що проходять по трасі КЛ.
За винятком прямих механічних пошкоджень, ослаблені місця і дефекти КЛ мають прихований характер. Своєчасно не виявлені випробуваннями вони можуть з тією чи іншою швидкістю розвиватися під впливом робочої напруги. При цьому можливе повне руйнування елементів КЛ в ослабленому місці з переходом лінії в режим короткого замикання та її відключення з відповідним порушенням електропостачання споживачів.
Повний перелік випробувань КЛ в залежності від їх напруги і призначення регламентується «Нормами випробування електроустаткування».
Таблиця 1. Силові кабельні лінії
К, Т або М - проводяться у терміни, що встановлюються системою ППР, але не рідше: К - 1 разу на 5 років, Т або М - 1 разу на 3 роки (винятки див у вказівках пп. 1.2-1.3. 1.7 і 1.9).
Найменування випробування
Вид випробування
Норми випробування
Вказівки
1,1, Визначення цілості жив і фазіровкі
К, Т
Усі жили повинні бути цілими і сфазірованнимі
Проводиться після закінчення монтажу, перемонтажа муфт або від'єднання жил кабелю
1.2. Випробування підвищеним випрямленій напругою:
Результати випробування кабелю вважаються задовільними, якщо не спостерігалося ковзних розрядів, поштовхів струму витоку або наростання усталеного значення і якщо опір ізоляції, виміряний мегаомметри, після випробування залишилося колишнім. Опір ізоляції до і після випробування не нормується
До і після випробування кабелів на напругу вище 1 кВ підвищеним випрямленій напругою виконується вимірювання опору ізоляції мегаомметри на напругу 2500 В
1) кабелів напругою понад 1 кВ (крім гумових кабелів 3-10 кВ)
К, Т
Групові кабелі на підстанціях можуть випробовуватимуть без від'єднання від шин. Випробування
підвищеною напругою випрямленного струму кабелів, розташованих у межах одного розподільчого пристрою або будівлі, рекомендується проводити не більше 1 разу на рік
2) кабелів 3-10 кВ з гумовою ізоляцією (наприклад, марок КІЕВГ, ЕОТ)
До
Випробовуються напругою 2Uном протягом 5 хв
__
1.3. Вимірювання опору ізоляції
Перевіряється мегаомметри на напругу 2500 В протягом 1 хв. Опір ізоляції повинен бути не нижче 0,5 МОм
__
1) кабелів 3-10кВ з гумовою ізоляцією
Т, М
Проводиться після дрібних ремонтів, не пов'язаних з перемонтажа кабелю, перед настанням сезону (у сезонних установках) і не рідше 1 разу на рік в стаціонарних установках
2) кабелів напругою до 1 кВ
До
__
Продовження таблиці
Найменування випробування
Вид випробування
Норми випробування
Вказівки
1.4. Контроль осушення вертикальних ділянок
М
Різниця нагріву окремих точок повинна бути в межах 2-3 ° С. Контроль осушення можна проводити також шляхом зняття кривих tg?? = F (U) на вертикальних ділянках
Проводиться на кабелях 20 - 35 кВ шляхом вимірювання і зіставлення температур нагріву оболонки в різних точках вертикального ділянки
1.5. Визначення опорів заземлень
До
Проводиться у металевих кінцевих заделок на лініях усіх напруг, крім ліній до 1000 В з заземленою нейтраллю, а на лініях напругою 110-220 кВ також у металевих конструкцій кабельних колодязів і підживлюючий пунктів
1.6. Вимірювання токораспределенія по одножильного кабелю
До
Нерівномірність розподілу струмів на кабелях повинна бути не більше 10% (особливо якщо це призводить до перевантаження окремих фаз)
1.7. Вимірювання блукаючих струмів
М
Небезпечними вважаються струми на ділянках ліній в анодних і знакозмінних зонах в наступних випадках:
1) броньовані кабелі, прокладені в малоагрессівних грунтах (питомий опір грунту р> 20 Ом.м), при середньодобовій щільності струму витоку в землю понад 15 мА/м2;
2) броньовані кабелі, прокладені в агресивних грунтах (р <
3) кабелі з незахищеними металевими оболонками, із зруйнованими бронею і захисними покриттями;
4) сталеві трубопроводи ліній високого тиску незалежно від агресивності навколишнього грунту та видів ізоляційних покриттів на них
Проводиться у кабелів, прокладених у районах знаходження електрифікованої транспорту (метрополітену, трамваю, залізниці), 2 рази в перший рік експлуатації кабелю або електрифікованої транспорту, далі-відповідно до місцевих інструкцій. Вимірюються потенціали і струми на оболонках кабелів у контрольних точках, а також параметри установки електрозащіт
Продовження таблиці
Найменування випробування
Вид випробування
Норми випробування
Вказівки
1.8. Визначення хімічної корозії
М
Оцінку корозійної активності грунтів і природних вод рекомендується робити за даними хімічного аналізу середовища або методом втрати маси металу
Проводиться, якщо має місце пошкодження кабелів корозією і немає відомостей про корозійних умовах траси
1.9. Вимірювання навантаження
М
Струмові навантаження мають відповідати вимогам ПУЕ
Повинно проводитися щороку не менше 2 разів, у тому числі 1 раз в період максимального навантаження лінії
1.10. Вимірювання температури
М
Температура кабелів не повинна перевищувати допустимих значень
Проводиться за місцевим інструкцій на ділянках траси. де є небезпека перегріву кабелів
1.11. Перевірка спрацьовування захисту лінії до 1000 В з заземленою нейтраллю
К, М
При замиканні на корпус кінцевий закладення повинен виникнути струм однофазного короткого замикання, що перевищує номінальний струм плавкою вставки найближчого запобіжника або розчеплювача автоматичного вимикача. Перевищення повинно бути не менше, ніж зазначено в ПУЕ
Проводиться у металевих кінцевих заделок безпосереднім вимірюванням струму однофазного короткого замикання на корпус за допомогою спеціальних приладів або вимірюванням повного опору петлі фаза - нуль з подальшим визначенням струму однофазного короткого замикання. Отриманий струм порівнюється з номінальним струмом захисного апарата лінії з урахуванням коефіцієнтів ПУЕ
Розглянемо особливості випробування кабельних ліній підвищеною напругою.
Застосування випрямленного напруги для випробування КЛ досить ефективно. Для цих цілей застосовуються транспортабельні випробувальні установки обмеженої потужності і габаритів. Остання визначається тим, що параметри таких установок залежать від струму витоку і ізоляції КЛ, в той час як при використанні підвищеного змінної напруги параметри установок визначаються ємністю ліній, яка для КЛ дуже значна. При цьому випрямлена напруга, в порівнянні з таким же за величиною напругою, надає мала вплив на непошкоджену ізоляцію кабельних ліній.
Випробування випрямленій напругою, на жаль, виявляє не всі ослаблені місця ізоляції КЛ. Зокрема, не виявляються: електричне старіння ізоляції; осушення ізоляції через переміщення або стікання просочувальний складу; висихання ізоляції через важке теплового режиму роботи кабельних ліній.
Випробування підвищеною напругою є руйнівними, тому що при додатку випробувальної напруги ізоляція КЛ в місці дефекту доводиться до повного руйнування (пробою). Після пробою необхідний ремонт лінії в тому чи іншому обсязі. Розробляються останнім часом методи спеціальної дефектоскопії електрообладнання, за допомогою яких ослаблене місце випробуваного об'єкта виявляється без його руйнування, на жаль, не зачіпають випробування кабельних ліній.
Розрізняються приймально-здавальних випробування (П), випробування при капітальному (К) і поточному (Т) ремонтах, а також міжремонтні випробування (М). Для кабельних ліній міських мереж характерні випробування П, К і М. При цьому випробування К і М відповідно до прийнятої термінології носять назви профілактичних випробувань (ПІ).
Таблиця 2
спитательное випрямлена напруга для кабельних ліній
Напруга лінії, кВ
Випробувальний напруга, кВ, для кабелів
З паперовою ізоляцією
З пластмасовою ізоляцією
6
10
35
110
220
2.5
36-45
60
175
250
500
2.5
36
60
-
-
-
Значення випробувального випрямленного напруги для КЛ при профілактичних випробуваннях наведено в табл. 1-2. Для ліній напругою до 1кВ замість випробування підвищеною напругою допускається перевірка їх мегомметром напругою 2500 В. Випробувальний напруга при приймально-здавальних випробуваннях, на відміну від даних табл. 1-2, для ліній до 1 кВ становить 6 кВ, для ліній 6 кВ рівно 36 кВ. Час програми випробувальної напруги для КЛ напругою до 35 кВ приймається рівним 10 хв при приймально-здавальних випробуваннях і 5 мін для ліній, що знаходяться в експлуатації. Для ліній 110-220 кВ час програми напруги складає 15 хв.
При випробуваннях підвищеною напругою необхідно враховувати характер зміни струмів витоку, які для КЛ із задовільною ізоляцією, як правило, досить стабільні. Для кабелів з паперовою ізоляцією напругою до 10 кВ струм витоку знаходиться в межах 300 мкА, для кабелів 35 кВ близько 800 мкА. При цьому абсолютне значення струму витоку не є браковочним показником. Асиметрія струмів витоку по фазах КЛ не повинна перевищувати восьми-десяти за умови, що абсолютні значення струмів витоку не перевищують допустимі.
До і після випробування ліній підвищеною напругою виконується вимірювання опору ізоляції лінії за допомогою Мегомметри. При цьому опір ізоляції КЛ до 1 кВ повинна бути не нижче 0,5 МОм. Для ліній інших напруг опір ізоляції не нормується. Перевірка мегомметром дозволяє також виявити серйозні пошкодження КЛ, зокрема, заземлення і обриву жив, замикання між жилами і т.п.
Профілактичні випробування (ПІ) поділяються на планові й позапланові. Періодичність планових випробувань встановлюється керівництвом ПЕС з урахуванням місцевих умов. При цьому автоматизовані лінії можуть випробовуватимуть рідше, ніж неавтоматизовані. Однак ПІ кабельних ліній 6-35 кВ повинні проводитися не рідше одного разу на три роки. Лінії, що мають з досвіду експлуатації недостатньо задовільний стан ізоляції або працюють у несприятливих умовах (приватні земляні розкопки на трасі ліній, активна корозія тощо), рекомендується піддавати частішим випробувань. Позачергові випробування призначаються після виконання земляних робіт на трасі КЛ. її перекладки або капітального ремонту, за наявності опади або розмиву грунту на трасі і т.п. Рекомендується також через місяць проводити повторне випробування таких ліній. Періодичність випробування кабельних ліній 110-220 кВ встановлюється за місцевими умовами.
Профілактичні випробування КЛ можуть здійснюватися двома методами: з виведенням з роботи ліній та їх всебічним відключенням на час проведення випробування; без виведення з роботи ліній з накладенням випробувальної напруги на ділянку мережі, що знаходиться під робочою напругою і під навантаженням нормального режиму (випробування «під навантаженням» ).
Для випробувань застосовуються спеціальні високовольтні випрямляючі установки, які розміщуються, як правило, у пересувних електролабораторії. При випробуванні негативний полюс установки приєднується до жили кабельної лінії, а позитивний полюс заземляється. Для трижильним кабелів з ізоляцією поясний випробувальне напруга прикладається по черзі до кожної жиле, у той час як дві інші жили разом з металевими оболонками кабелю заземляється. При цьому випробовується междуфазовая ізоляція та ізоляція жили по відношенню до землі. Для кабелів з ізольованими жилами в окремій металевій оболонці або екрані випробувальне напруга прикладається по черзі до кожної жиле, з одночасним заземленням двох інших жив і всіх металевих оболонок і екранів.
Найбільше застосування має спосіб випробування, при якому повністю відключається кабельна лінія (рис 1-1, а). при високій ефективності цей спосіб досить трудомісткий, тому що процес випробування вимагає почергового виводу ліній з роботи. При цьому порушується нормальний режим мережі, що веде до збільшення втрат енергії в мережі і знижується надійність електропостачання споживачів. Відключення і зворотне включення ліній відбувається при високій напрузі, тобто необхідно забезпечити безпеку персоналу, що виконує ці операції.
Рис. 1-1. Схеми випробування кабельних ліній:
а - з відключенням ліній; б - без відключення ліній
Перед початком установка заземляється і проводиться огляд усіх елементів КЛ. При наявності видимих дефектів останні усуваються. Залежно від схеми приєднання лінії разом з нею може випробовуватимуть те чи інше кінцеві електрообладнання (опорні ізолятори лінійного роз'єднувача і т.п.). допускається проводити випробування одночасно кількох ділянок розподільної лінії за умови, що силові трансформатори і трансформатори напруги у ТП, що знаходиться у схемі лінії, на цей час буде розірвано.
Після приєднання випробувальної установки до лінії підвищена напруга збільшують плавно зі швидкістю не більше 1-2 кВ в секунду до необхідного значення (див. табл. 1-2) і потім підтримують протягом встановленого часу. При цьому ведеться спостереження за струмом витоку, а на останній хвилині випробування записується показання мікроамперметра. Лінія є витримала випробування, якщо не відбулося пробою або перекриття кінцевих муфт, не спостерігалося зростання струму витоку або його різких стрибків в період випробування. Кабельна лінія після випробування значний час зберігає електричний заряд, який у подальшому знімається розрядним пристроєм.
Як зазначалося, точки витоку і їх нерівномірність за фазами не розглядаються як браковочних показників. Однак вони характеризують стан ізоляції кабельної лінії і, головним чином, ізоляції кінцевих муфт. При помітному наростання струму витоку або при появі стрибків струму тривалість випробування слід збільшити до 10-20 хв і довести випробування до пробою лінії. Якщо лінія не пробивається, вона може бути включена в роботу з повторним випробуванням через місяць. Надалі такі лінії рекомендується випробовувати не рідше 1 разу на рік. Якщо значення струмів витоку стабільні, але перевершують 300 мкА при відносній вологості навколишнього середовища до 80% і 500 мкА при вологості більше 80% для ліній до 10 кВ, а також 800 і 1500 мкА відповідно для ліній 35 кВ, кабельна лінія після випробування може бути включена в роботу, але зі скороченням терміну наступного випробування.
Кабельні лінії з поганим станом ізоляції рекомендується випробовувати в літній період, лінії з підводними переходами - до початку льодоставу чи льодоходу. Результати випробування (серед нихзначення струму витоку) записуються до паспортної карту КЛ і зіставляються з результатами попередніх випробувань для судження про зміну стану ізоляції лінії.
Зразок кабелю, який має дефекти, при пробої рекомендується вирізати і обстежити в стаціонарних установках. Це необхідно з метою визначення причин виникнення дефекту і розробки відповідних заходів, що виключають такі дефекти. Результати обстеження оформляються відповідним протоколом і записуються у карту КЛ. При наявності заводських дефектів складається рекламація, яка пред'являється заводу-виробнику кабелю й арматури.
Другий спосіб випробування підвищеною напругою в даний час розроблений тільки для КЛ напругою 6 кВ. Застосування способу призводить до здешевлення випробувань за рахунок значного скорочення числа перемикачів у мережі та скорочення трудовитрат, пов'язаних з виробництвом самих випробувань. У даному випадку випробуванню піддається ділянка мережі, що знаходиться в нормальному режимі. Як правило, випробування проводяться в період мінімального навантаження, з попереднім повідомленням споживачів випробовується ділянки мережі.
У порівнянні з першим способом метод обстеження під навантаженням має меншу ефективність. Однак при такому випробуванні ізоляція КЛ підтримується на необхідному рівні, що охороняє мережу від численних пошкоджень, що виникають при перенапруги в мережі з різних причин.
При випробуванні мережі під навантаженням випробовується ізоляція всіх кабельних ліній, трансформаторів і устаткування шляхом подачі в нульову точку працює мережі 6 кВ випрямленного напруги 20-24 кВ. в результаті ізоляція мережі по відношенню до землі під час випробування знаходиться під пульсуючим напругою з максимальним значенням 29 кВ (випрямлена напруга плюс робоче змінна). Схема випробування «під навантаженням» вказана на мал.1-1, б. Випробувальна установка приєднується, як правило, до нульового висновку трансформатора власних потреб знижуючої підстанції. На час випробування дугогасящая котушка (якщо ЛНА є на підстанції) відключається.
Застосування методу обмежується, як зазначено, мережами напруги 6 кВ, ємнісний ток випробовується ділянки мережі повинен бути не більше 20 А, на дільниці не повинно бути електродвигунів 6 кВ або вони повинні відключатися під час випробування, електроприймачі I категорії ділянки повинні бути обладнані пристроями АВР.
У зв'язку зі зменшенням значення випробувальної напруги випробування рекомендується проводити 2-6 разів на рік. Тривалість випробування становить 3 хв. При появі стрибків струму витоку з метою запобігання переходу замикання на землю в двофазне (трифазне) коротке замикання число підйомів випробувальної напруги має бути не більше двох, із загальною витримкою мережі під підвищеною напругою не більше 5 хв. під час випробувань необхідна присутність спеціальної бригади для швидкого виявлення та локалізації виникаючих дефектів у КЛ і в обладнанні мережі. При цьому може використовуватися спеціальний прилад типу ПС спрямованої дії. Оскільки з даного методу не випробовується междуфазовая ізоляція, рекомендується один раз на два-три роки проводити додаткові випробування по двухполярной схемою з відключенням ліній. Величина випробувальної напруги встановлюється в залежності від місцевих умов.
1-2. ВИДИ УШКОДЖЕНЬ І пропалювання КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ
Після пробою КЛ з причини відмови або в результаті випробування, за винятком прямих механічних пошкоджень, виникає необхідність у визначенні місця пошкодження лінії. В даний час є досконалі методи, за допомогою яких місце ушкодження, як правило, встановлюється з достатньою точністю і в обмежений час.
Кожен метод має свою область використання, що визначається характером пошкодження КЛ і, в тому числі, перехідним опором, що виникає в місці пошкодження. У зв'язку з цим перед визначенням місця пошкодження необхідно визначити характер пошкодження, а також провести при необхідності пропалювання кабелю з метою зниження перехідного опору в місці пошкодження його ізоляції до необхідного рівня.
Пошкодження КЛ мають різний характер: пошкодження ізоляції з замиканням однієї жили на землю; пошкодження ізоляції з замиканням двох або трьох жив на землю, двох або трьох жив між собою в одному або в різних місцях; обрив однієї, двох чи трьох жив із заземленням і без заземлення жив; запливаючих пробою ізоляції; складні ушкодження, що містять зазначені види ушкоджень. Найбільш поширений випадок - це пошкодження між житловою і оболонкою кабелю, тобто однофазні пошкодження, особливо для кабелів з жилами в самостійних оболонках.
Всі вимірювання на КЛ виробляються з їх повним відключенням і виконанням необхідних заходів техніки безпеки. Як правило, визначення характеру пошкодження проводиться за допомогою Мегомметри на 2500 В, якими вимірюється опір ізоляції кожної жили по відношенню до землі, і опір ізоляції між жилами. Цілісність жив перевіряється з обох кінців лінії шляхом почергового установки закороткому на кінцях лінії. Для кабельних ліній 0,38 кВ можуть використовуватися прилади типу МС-0, 5, МС-0, 8, ТТ-1 і т.п. При визначенні характеру складного пошкодження використовуються вимірювачі неоднорідностей кабельних ліній типів Р5-1А, Р5-5, Р5-9, а при необхідності характер уточнюється за допомогою почергового випробування випрямлена напруга ізоляції кожної жили по відношенню до оболонки і між жилами.
У процесі визначення характеру пошкодження, як зазначалося, встановлюється необхідність пропалювання ізоляції КЛ в місці пошкодження. Значення перехідного опору, до якого необхідно вести процес пропалювання ізоляції, вказаний нижче. Процес пропалювання кабелю досить трудомісткий і вимагає спеціальної апаратури, яка повинна мати достатню потужність і широкі діапазони її регулювання. Процес характеризується багаторазовим повторенням електричного пробою ізоляції кабелю в місці його пошкодження, що дозволяє поступово знизити перехідний опір у місці ушкодження до необхідного значення. При цьому в міру зниження опору напруга пробою зменшується і одночасно зростають струм в ланцюзі пробою і потужність установки для пропалювання.
Пропалювання КЛ може проводитися з використанням змінного або випрямленного напруги. При цьому використання резонансних установок не рекомендується.
Рекомендується так званий ступінчастий спосіб ведення пропалювання, в процесі якого змінюються джерела живлення в міру зменшення напруги пробою та перехідного опору в місці пошкодження. На першому і другому ступенях пропалювання використовується випрямлена напруга. Напруга установки на першій ступені приймається 30-50 кВ при максимальному струмі 0,1-0,5 А, (установка для випробування КЛ). на другому ступені застосовується більш потужна установка напругою 5-8 кВ і максимальним струмом 5-10 А. на третьому ступені використовується генератор високої частоти, що дозволяє регулювати напругу на виході до 0,05-0,5 кВ при максимальному струмі до 10 А. < br />
До кабелю
Рис. 1-2. Принципова схема установки пропалювання КЛ
1 - трансформатор випрямляча ВП-60, 0,22/42,5 кВ; 2 - трансформатор випрямляча ВП-5/10, 7 кВ А; 3 - перемикач ВП-10/5; 4 - генератор звукової частоти АТО-8; 5 - трансформатор узгоджувальний 8 кВ А, 1000/500/380/110 В; 6 - перемикач; 7 - регулювальний трансформатор напруги 250 В.
Зазначений принцип реалізований в установці для пропалювання, розробленої Московської кабельної мережі. Принципова схема пристрою наведена на рис. 1-2. Використовується випрямляч ВП-60 (1) для випробування і попереднього пропалювання ізоляції кабелю, випрямляч ВП-10/5 (3) для допалювання ізоляції до малих перехідних опорів і генератор (4) звукової частоти АТО-8 за згодою трансформатором (1000-500 -- 380-270-110 В) для остаточного допалювання місця пошкодження. Генератор застосовується також для індукційного способу визначення місця пошкодження кабелю. Випрямляч ВП-60 забезпечує випрямлена напруга 60 кВ при середньому значенні струму 50-75 мА. Випрямляч ВП-10/5 має напругу 10 кВ при струмі 3 А.
Пропалювання починають випрямлячем ВП-60 і ведуть в режимі допустимої потужності (75 мА) до тих пір, поки напруга не знизиться до 15 кВ, після чого підключають випрямляч ВП-10/5 і ведуть пропалювання з використанням обох випрямлячів. Коли напруга пробою зменшиться до 10 кВ і навантаження випрямляча ВП-10/5 досягне 1 А, випрямляч ВП-60 відключають. При зниженні напруги пробою до 5 кВ обмотки випрямляча ВП-10/5 перемикають з послідовного на паралельне з'єднання за допомогою високовольтного перемикача (10) і продовжують пропалювання при напрузі 5 кВ. Коли напруга пробою досягне нульового значення, включають рубильник 2 на землю. Якщо показання амперметра ВП-10/5 не змінюється, перехідний опір у місці пошкодження доведено до малої величини. Пропалювання до нульових значень перехідного опору з метою використання імпульсного методу визначення місця пошкодження, який потребує металевого з'єднання жили з оболонкою кабелю, виконується з використанням генератора звукової частоти при зміні напруги в межах 1000-100 В.
Залежно від характеру ушкодження і стану КЛ процес пропалювання ізоляції відбувається по-різному. Звичайно після декількох хвилин пропалювання на першій ступені розрядне напруга знижується до значення, що дозволяє перейти на другу сходинку. Після 10-15 хвилин роботи на другому ступені напруга знижується до нуля, перехідний опір - до 20-30 Ом, після чого включається третій щабель. Якщо опір зростає, знову повертаються до прожиганню на другому ступені і, в міру зниження опору, на третьому щаблі.
При пошкодженні підводної КЛ або лінії, що має зволожену ізоляцію, пропалювання ізоляції вимагає більшого часу. Після повторення пробоїв на першій ступені протягом декількох хвилин і зниження напруги робота на другому ступені відбувається більш довгостроково, характеризується стійким струмом і перехідний опір не знижується менш ніж до 2-3 кОм. Кілька годин може протікати пропалювання сполучної муфти при наявності так званого запливаючих пробою, коли перехідний опір може різко змінюватися включаючи відновлення ізоляції після пробоїв на зниженому напрузі.
1-3. МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ МІСЦЬ пошкоджень кабельних ліній
При визначенні місць пошкодження кабельних ліній необхідно дотримуватися серйозні вимоги: похибка не повинна перевищувати 3 м (при цьому враховуються труднощі виконання земляних робіт на міських проїздах з удосконаленим покриттям); виконання ЗМЗ повинно обмежуватися кількома годинами; повинні дотримуватися правила безпеки персоналу. Зазначені вимоги підсилюються необхідністю якнайшвидшого ремонту КЛ при її ушкодженні, тому що при виведенні лінії в ремонт порушується надійність електропостачання споживачів і зростають втрати електроенергії в мережі. Для кабельних ліній, прокладених у земляний траншеї, слід враховувати небезпеку проникнення вологи в ізоляцію в результаті порушень герметичності, що виникають у місці пошкодження. Проникнення вологи може бути досить інтенсивним і поширюватися на значну довжину вздовж лінії.
При швидкому визначенні місця пошкодження ремонт лінії обмежується заміною ділянки кабелю довжиною 3-5 м і монтажем двох з'єднувальних муфт, в сприятливих випадках може бути встановлена одна муфта. Якщо роботи з визначення місця пошкодження затягуються, що призводить до проникнення вологи, то виникає необхідність заміни ділянки кабелю з зволоженою ізоляцією довжиною вже в кілька десятків метрів, Це, у свою чергу, збільшує обсяг земляних робіт і веде до подорожчання ремонту лінії.
Відповідно до встановленої практики визначають місце пошкодження в два прийоми: спочатку визначають зони пошкодження кабельної лінії, потім уточнюється місце пошкодження в межах зони. На першому етапі визначення місця пошкодження проводиться з кінця лінії, на другому етапі - безпосередньо на трасі лінії. У зв'язку з цим методи відповідно поділяються на дистанційні (відносні) і топографічні (абсолютні). Орієнтовно область використання методів визначення місця пошкодження, наведено в табл. 3. При складних пошкодженнях можливе поєднання різних методів визначення місць пошкоджень.
До дистанційним методів належать; імпульсний, коливального розряду і бруківки, а до топографічним - індукційний, акустичний і метод накладної рамки.
При імпульсному методі в КЛ надсилається так званий зондуюче електричний імпульс і вимірюється час між моментом посилки зондуючого імпульсу і моментом приходу імпульсу, відбитого від місця пошкодження. При цьому враховується, що швидкість поширення електромагнітних коливань у КЛ з паперовою ізоляцією знаходиться в межах 160 м/мкс. Час зсуву між зондуюче і відбитим імпульсами визначається за допомогою електронно-променевої трубки.
Для вимірювань використовуються відомі прилади ІКЛ-4, ІКЛ-5, Р5-1А, Р5-5, більш досконалі Р5-9, Р5-10. Прилад приєднується до одного кінця лінії (схема приєднання вибирається в залежності від характеру пошкодження). На екрані електронно-променевої трубки нанесена лінія масштабу часу, ціна ділення якого встановлюється в залежності від діапазону вимірювання. Для зручності відліку на індикаторі екрану є сітка. На екрані трубки видно відбитий імпульс, вершина якого при обриві жив спрямована вгору, при замиканні жив - вниз. Крім того, відображається зміна хвильового опору лінії за рахунок з'єднувальних муфт, зміни перетину лінії і т. д.
Імпульсний метод може бути застосований в КЛ будь-яких конструкцій при однофазних і багатофазних пошкодженнях сталого характеру (Rп> 106 Ом) і при складних ушкодження.
Таблиця 3
Рекомендовані методи визначення місця пошкодження кабельних ліній
Вид пошкоджень дення
Схема пошкодження
Перехідний опір, Ом
Дистанційний метод
Топографічний метод
Замикаючи-нініе на обо-лочка кабелю
Rп
імпульсний
акустичний
100
R'1
+ 2 x
R "1
<1.003>
R'1 + R'2
R "1 + R" 2
де штрихи відповідають показаннями на одному і на іншому кінці лінії.
Схема вимірювання виконується з використанням спеціальних проводів і затискачів з метою виключення впливу опору контактів на результати. Якщо лінія має вставки різних перетинів, опір лінії приводиться до одного еквівалентному. При застосуванні мостового методу необхідно мати одну неушкоджену жилу або жилу з перехідним опором, не менш ніж у 100 разів більше від перехідного опору інших жив. Значення перехідного опору пошкодженої жили не більше 5000 Ом. Методом надійно визначаються однофазні і багатофазні пошкодження стійкого характеру. При обривах жив визначення місця пошкодження проводиться шляхом вимірювання ємності лінії за допомогою моста змінного струму. Як правило, застосовується універсальний кабельний міст Р-334, який допускає вимірювання на постійному і змінному струмі.
Індукційний метод відноситься до топографічним методів і заснований на принципі прослуховування з поверхні землі звуку, який створюється електромагнітними коливаннями при проходженні по жилах КЛ струму звукової частоти (800 - 1200 Гц). З цією метою генератор звукової частоти приєднується до двох жилах кабельної лінії (рис. 1-4). Для прослуховування звуку використовуються спеціальна приймальня рамка з підсилювачем (Кабелешукачі) і телефонні навушники. При русі оператора з Кабелешукачі по трасі звук у навушниках буде періодично змінюватися через наявність скрутки жив. Крім того, звук буде посилюватися над сполучною муфтою, змінюватися в залежності від зміни глибини прокладки лінії, наявності труб і т. п. Тільки над місцем ушкодження відзначатиметься різке зростання звуку з подальшим його загасанням на відстані 0,5-1,0 м від ушкодження.
За допомогою індукційного методу визначаються дво-і трифазні пошкодження сталого характеру при значенні перехідного опору не більше 20-25 Ом. Генерато?? ри звуковий частоти і Кабелешукачі застосовуються різного схемного і конструктивного виконання. З метою збільшення чутливості методу і виключення індустріальних перешкод (сусідні кабелі, електрифіковану транспорт і т.п.) при їх великої інтенсивності збільшують частоту генератора до 10 кГц, застосовують Кабелешукачі з Високовибірково антенами та використовують налаштованість рамки. У зв'язку з цим може бути відзначений комплект апаратури ВНІІЕ, що включає генератор ГК-77 на частоту 1 і 10 кГц, Кабелешукачі КАІ-77, індукційний і акустичний датчик підвищеної чутливості.
Рис. 1-4. Визначення місця пошкодження індукційним методом: а - схема включення генератора звукової частоти при замиканні жил кабелю; б - зміна звучання по трасі пошкодженого кабелю
Індукційний метод широко використовується для визначення траси кабелю і глибини його залягання в земляний траншеї. З цією метою перший висновок генератора приєднується до жили, протилежний її кінець і другий висновок генератора заземляється. Струм генератора в залежності від величини перешкод і глибини залягання кабелю встановлюється до 15-20 А. При горизонтальному розташуванні приймальні рамки Кабелешукачі максимальний звук у навушниках буде відповідати положенню: і над кабелем. При вертикальному розташуванні рамки звук кабелем буде зникати, зростаючи і потім повільно убуваючи, переміщення рамки в одну і іншу сторону від кабелю. В результаті зазначеного прослуховування звуку над трасою встановлюється її точне положення. Для визначення глибини залягання кабелю в траншеї приймальну рамку Кабелешукачі встановлюють під кутом 45 ° до вертикальної площини, що проходить через кабель. Рамку відводять від лінії розташування кабелю до того моменту, коли пропаде звук у навушниках. Відстань між лінією траси і положенням рамки буде відповідати, глибині прокладки кабелю. Метод використовується також для визначення положення з'єднувальних муфт на трасі лінії. У такому випадку генератор включають за схемою двопровідної харчування, тобто висновки генератора приєднуються до двох жилах лінії, останні з іншого кінця з'єднуються накоротко. Над муфтами буде прослуховуватися різке посилення звуку. Метод накладної рамки є різновидом індукційного методу. При цьому замість приймальні рамки до Кабелешукачі приєднується так звана накладна рамка, виконана у вигляді металевої обойми, усередині якої розташована вимірювальна котушка. Накладна рамка обертається оратором навколо пошкодженого кабелю під час використання генератор звукової частоти. Звук у навушниках до місця пошкодження буде двічі змінюватися, досягаючи максимуму і мінімуму, місцем пошкодження в навушниках буде прослуховуватися монотонне звучання. Метод накладної рамки застосовується на відкрито складених КЛ, при замиканні однієї жили на оболонку (особливо для кабелів з жилами в самостійних металевих оболонках) і при пошкодженні ізоляції двох або трьох жив великим перехідним опором. При застосуванні
