Все высоковольтные кабели должны периодически проходить испытание кабеля повышенным выпрямленным напряжением на целостность жил и изоляции.
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.
Испытание кабеля повышенным напряжением
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 изоляции кабеля
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%.
Методика проверки кабелей
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.
Метод амперметра-вольтметра
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:
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.