Меню

Испытания кабельных линий напряжением до 10кв

Испытание кабельных линий

Май 22nd, 2012 Рубрика: Электрические испытания, Электролаборатория

ispytanie_kabelnyx_linij_испытание_кабельных_линий

Здравствуйте, дорогие посетители и читатели сайта «Заметки электрика».

Сегодня я расскажу Вам про испытание кабельных линий. А именно, как правильно и в полном объеме испытать силовые кабели напряжением до и выше 1000 (В).

В данной статье мы рассмотрим испытания кабельных линий напряжением до и выше 1000 (В).

По верхней границе ограничимся напряжением до 10 (кВ) включительно, т.к. это самый распространенный класс напряжения, который применяется на большинстве наших предприятий и производств.

Для этого нам понадобятся, уже давно нами полюбившиеся, книги ПУЭ и ПТЭЭП.

Введение

Испытание кабельных линий — это очень серьезный вопрос, к которому необходимо подойти очень ответственно. В процессе эксплуатации или во время электромонтажа в кабельных линиях могут возникнуть следующие повреждения:

  • обрыв жилы
  • короткое замыкание жил между собой и на землю (старение изоляции, коррозия металлической оболочки)
  • утечка масла (это относится к маслонаполненным кабелям)
  • механические (в основном для кабелей, проложенных в земле)
  • прочее

Во время испытаний выявляются слабые места изоляции кабеля. Еще не редко наблюдаются дефекты и ошибки монтажа концевых и соединительных муфт.

Чтобы заблаговременно выявить все вышеперечисленные повреждения, необходимо проводить испытания силовых кабелей в соответствии с нормативными техническими документами ПУЭ и ПТЭЭП. Весь перечень испытаний кабельных линий перечислен в Главе 1.8, п. 1.8.40 издательства ПУЭ и в приложении 3, п.6 правил ПТЭЭП.

Вновь вводимое и находящееся в эксплуатации электрооборудование, а в нашем случае, силовые кабельные линии, должно подвергаться нижеперечисленным испытаниям.

Испытания кабельных линий необходимо проводить в нормальных погодных условиях.

Кабельные силовые линии иностранного производства испытываются по инструкциям и указаниям заводов-производителей.

Величины снятых замеров при испытании кабельных линий должны сравниваться с величинами предыдущих испытаний, включая заводские испытания.

После проведения испытаний силовых кабельных линий результаты испытаний оформляются протоколом установленной формы.

Кабельные линии до 1000 (В) испытываются согласно следующих пунктов: 1, 2 и 4.

Кабельные линии от 1-10 (кВ) испытываются согласно следующих пунктов: 1, 2, 3 и 4.

Пункт 1. Целостность жил и фазировка кабельных линий

Самым первым шагом при испытании кабельных линий является проверка на целостность жил, а также фазировка кабеля.

Об этом более подробно Вы можете прочитать в статье — фазировка кабеля.

Пункт 2. Измерение сопротивления изоляции кабеля

После проведения фазировки кабеля и проверки его целостности необходимо провести измерение сопротивления изоляции силовых кабельных линий.

Измерение сопротивления изоляции кабельных линий требуется проводить мегаомметром напряжением 2500 (В) в течение 1 минуты.

В качестве мегомметра я использую прибор MIC-2500 от фирмы Sonel. С помощью этого прибора можно замерить сопротивление изоляции кабельных линий, а также произвести замер степени старения и увлажненности изоляции.

ispytanie_kabelnyx_linij_испытание_кабельных_линий

Но к этому прибору мы еще вернемся в следующих статьях. И я расскажу как им пользоваться.

Кабельные линии до 1000 (В) должны иметь величину сопротивления изоляции не менее 0,5 (МОм).

Кабельные линии выше 1000 (В) нормы по сопротивлению изоляции не имеют, но значение должно быть (рекомендация) в пределах 10 (МОм) и выше.

Уважаемые, читатели моего блога, напомню Вам, что измерение сопротивления изоляции кабеля необходимо проводить только после проверки отсутствия напряжения на кабеле. Отсутствие напряжение в электроустановке проверяется с помощью средств защиты.

В данном случае мы применяем указатели высокого напряжения или указатели низкого напряжения, в зависимости от класса напряжения нашей электроустановки.

На время подключения мегаомметра жилы кабельной линии должны быть заземлены. После проведения замера необходимо снять остаточный заряд с кабеля путем заземления его жил.

И еще, в электроустановках напряжением выше 1000 (В), проводить электрические измерения сопротивления изоляции кабельной линии с помощью мегаомметра необходимо в диэлектрических перчатках.

Как правильно произвести измерение сопротивления изоляции кабельных линий, читайте в моей следующей статье — измерение сопротивления изоляции кабеля. В этой статье представлены наглядные схемы и подробная методика проведения замера.

Пункт 3. Испытание кабельных линий повышенным напряжением

Следующим шагом испытания кабельных линий является испытание кабелей повышенным напряжением выпрямленного тока. Все кабели выше 1000 (В) подвергаются этому испытанию.

Читайте также:  Холодильник с инверторным компрессором скачки напряжения

Для более наглядного примера, все данные по испытательному напряжению, марки кабелей и длительности испытаний я привел в таблицу.

ispytanie_kabelnyx_linij_испытание_кабельных_линий

Уважаемые, читатели, для Вас я специально приготовил статью с подробнейшим описанием проведения испытания кабеля повышенным напряжением.

Для информации: все вышесказанное не относится к испытанию силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена — для них определены свои нормы испытаний. Вот подробная статья о нормах испытаний кабелей из сшитого полиэтилена (СПЭ).

Пункт 4. Измерение токораспределения по одножильным кабелям

Измерение распределения токов проводится соответственно на одножильных кабельных линиях.

Неравномерность распределения токов по кабельным линиям должна составлять не более 10%, особенно если это может привести к перегрузке отдельных фаз.

В завершении статьи на тему испытание кабельных линий хотелось бы добавить, что при проведении всех вышеперечисленных электрических испытаний и измерений соблюдайте требования электробезопасности.

P.S. Подписывайтесь на новые статьи, задавайте свои вопросы в комментариях или мне на личную почту. А на последок смешное видео Семена Слепакова о разговоре мужа с женой (смотреть внимательно и до конца).

Источник



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.

Читайте также:  Принцип работы генератора импульсного напряжения

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.

Схема измерений

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:

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.

Аппараты для испытаний

Принципиальная схема ИВК

  • АИИ – 70 – одна из наиболее популярных стационарных установок, применяемых в испытании и фазировке силовых кабелей, вводов, проверке прочности жидких диэлектриков на пробой и т.д. Может обеспечивать как постоянное напряжение на выходе (максимально 70 кВ), так и переменное (50 кВ).
  • АИД-70 – является диодным аналогом предыдущей модели. Наиболее широко применяется для испытания как постоянным, так и переменным напряжением в передвижках или переносных агрегатах, в лабораториях.
  • ИВК-5, АИ-2000, КУ-65 и прочие – установки с диодной схемой. Применяется для продавливания вторичных электрических цепей.

Принципиальная схема ИВК

Как и в других схемах, здесь используется трансформатор (АТ), диодные выпрямители (В), резисторы (Р), трансформатор тока (Т) сигнальные светодиоды и устройства для съема показаний (v, mA). На том же принципе основан ряд других портативных устройств.

Читайте также:  Линейный понижающий стабилизатор напряжения

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

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

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.

Оформление результатов испытаний в виде протокола (пример)

После проведения испытаний, все данные заполняются в соответствующие графы протокола. Пример заполнения которого можно увидеть на рисунке.

Пример заполнения протокола

Пример заполнения протокола

В графе о лицах, проводивших испытания, ставятся фамилии и подписи работников, участвовавших в соответствующих процедурах. После чего протокол визируется начальником лаборатории и хранится в установленном порядке.

Интересное видео

Источник