Испытание кабельных линий повышенным напряжением

Любой самый качественно изготовленный проводник, во время эксплуатации или проведения монтажных работ может получить повреждения. Поэтому чтобы избежать аварийных ситуаций, необходимо убедиться в целостности кабельной линии. Во время эксплуатации происходят неизбежные процессы разрушения материала, из которого изготовлен проводник, поэтому он теряет свои изоляционные характеристики. Для обеспечения безопасной эксплуатации необходимо проводить периодическое испытание кабельных линий повышенным напряжением. Портал уЭлектрика расскажет последовательность действий для данной процедуры.

Типичные повреждения кабелей

Согласно статистическим данным наиболее частые повреждения являющимися причиной выхода из строя электрических кабелей являются:

  • Повреждение целостности защитной оболочки в результате неправильных технологических работ.
  • Нарушение целостности изоляции кабеля в результате механических воздействий (например, перегибы, повреждения в результате ударов, перерезание кабеля при земляных работах и т.д.).
  • Коррозия металлических элементов кабеля (например, армирование, экран, кабельные оплетки) в результате воздействия окружающей среды (например, влаги, химических веществ, коррозионно-активных газов).
  • Выход из строя изоляции кабеля в результате естественного старения материала, из которого изготовлен кабель.
  • Нарушение целостности кабеля в результате повреждения при монтаже, демонтаже или транспортировке.
  • Разрушение изоляции по причине старения материала, из которого изготовлен кабель, из-за нарушения технологии испытаний.
  • Появление в защитном экране трещин и разрывов, которые нарушают изоляционные функции.

Все эти повреждения могут привести к снижению электрической безопасности и падению качества передачи энергии по кабелю, поэтому важно периодически проводить испытания кабеля повышенным напряжением и обеспечивать правильное техническое обслуживание кабельной линии. При старении материала изоляции кабеля или нарушении технологии испытаний, изоляция может потерять свои изоляционные свойства и разрушиться. Это может привести к короткому замыканию и возникновению пожара.

Трещины и разрывы в защитном экране могут возникать из-за механических воздействий на кабель, например, при установке, транспортировке или в результате изменения температуры. Если защитный экран поврежден, то это может привести к нежелательным последствиям. Кроме того, трещины и разрывы могут стать местом проникновения влаги и других веществ, что также может привести к дальнейшему разрушению изоляции кабеля. Поэтому важно проводить регулярную проверку защитного экрана и заменять его при необходимости.

Неправильные технологические работы могут привести к повреждению защитной оболочки кабеля, что может привести к проникновению влаги и других веществ внутрь кабеля и вызвать коррозию проводников. Кроме того, повреждение защитной оболочки может привести к повреждению изоляции проводников и их короткому замыканию. Поэтому очень важно проводить технологические работы с соблюдением всех требований и правил безопасности, чтобы избежать повреждения кабеля и обеспечить его безопасную эксплуатацию.

Все эти причины также могут привести к выходу из строя электрических кабелей. Старение материала изоляции и нарушение технологии испытаний могут привести к снижению изоляционных свойств кабеля и появлению проводимости между проводниками, что может вызвать короткое замыкание и другие аварийные ситуации. Появление трещин и разрывов в защитном экране также может привести к попаданию влаги и других вредных веществ внутрь кабеля, что может вызвать коррозию проводников и снижение электрических свойств кабеля. Поэтому очень важно проводить регулярные проверки и обслуживание электрических кабелей, чтобы своевременно выявлять и устранять все возможные повреждения и обеспечивать их надежную и безопасную эксплуатацию.

Какое повреждение кабеля Вы встречаете чаще всего?

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 в бригаде проводится инструктаж по охране труда.

Требования предъявляемые по отношению к испытуемой электроустановке

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, необходимо осмотреть его на наличие загрязнителей на видимых участках или в воронках. При обнаружении таковых поверхность очищается, после чего могут производиться высоковольтные процедуры.

При отрицательной температуре плановые 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.

Возникала ли у Вас необходимость в испытании кабельных линий повышенным напряжением?

Причины и физика испытания

Испытания 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. При необходимости может потребоваться прожиг кабеля.

Испытание кабельных линий повышенным напряжением дает уверенность, что при номинальном значении изоляция кабеля выдержит нагрузку до следующих испытаний.

Считаете ли Вы что важно проводить испытание кабельных линий повышенным напряжением?

Необходимость испытаний

В соответствии с принятыми нормами и правилами испытаний электрооборудования необходимо убедится в соответствии заявленных характеристик кабеля, предъявляемым требованиям. Если будут выявлены какие-либо несоответствия, производить сдачи и тем более эксплуатировать такие линии категорически запрещено.

Испытание кабельных линий повышенным напряжением
Испытание кабельных линий повышенным напряжением

Проверка соответствия заявленных характеристик кабеля требованиям является важным этапом испытаний электрооборудования. Если будут выявлены какие-либо несоответствия, то эксплуатация таких кабелей может быть опасной и привести к аварийным ситуациям. Поэтому, перед вводом кабеля в эксплуатацию, необходимо провести полный комплекс испытаний, включая проверку изоляции, защитного экрана, проводимости и других параметров, и убедиться в соответствии кабеля требованиям. В случае выявления несоответствий, кабель должен быть заменен или приведен в соответствие с требованиями.

Виды испытаний

Нарушение изоляции проверяется определением значения ее сопротивления с помощью прибора, который называется мегомметр, подачей напряжения значением 2,5кВ. Если сопротивление изоляции окажется выше 500 кОм, то считается что это достаточно, для кабельных линий до 1000 В. Если напряжение более 1000 В, нормирования нет, но согласно ПТЭЭП (п.6.1. и таблица 37) и ПУЭ (п. 1.8.37 и таблица 1.8.34), значение не должно быть ниже 10 МОм.

Требования ПТЭЭП и ПУЭ важно учесть при испытаниях кабельных линий. Все вышеперечисленные испытания помогают гарантировать безопасность и надежность кабельных линий в условиях их эксплуатации. Выявить наличие повреждений можно, проведя испытания высоким напряжением. В этом методе наблюдают токи утечки, а именно их асимметричность по фазам и характер. Такой способ более эффективный, потому что позволяет определить повреждения изоляции, которые не были обнаружены с помощью мегомметра. Для осуществления такого испытания на одну из жил кабеля подают напряжение, а оболочку заземляют.

Испытание высоким напряжением является более точным методом выявления повреждений изоляции, так как позволяет обнаружить не видимые глазу дефекты. Однако, при проведении такого испытания, необходимо соблюдать ряд мер предосторожности, так как это может представлять опасность для персонала и оборудования. Важно также принимать во внимание возможность повреждения кабельной линии и изоляции, поэтому перед проведением испытаний необходимо провести тщательный осмотр линии и убедиться в ее готовности к испытаниям.

Испытание высоким напряжением (испытание на прочность изоляции), позволяет выявить повреждения изоляции, которые не были обнаружены с помощью мегомметра. Однако, при проведении такого испытания на кабель необходимо подавать напряжение, превышающее номинальное значение в несколько раз. Испытание кабельных линий повышенным напряжением является опасным и требует специальной квалификации и оборудования. Проводить его должны только специалисты, обученные и сертифицированные на проведение таких работ.

Технология проведения испытания кабельных линий повышенным напряжением
Технология проведения испытания кабельных линий повышенным напряжением

На рисунке выше приведена: а – электрическая схема для проверки изоляции; б – показана установка высоковольтная для проведения испытательных работ. На схеме:

  • 1 – это генератор (источник) повышенной нагрузки;
  • 2 – проверяемый на целостность проводник.

Различный тип изоляции требует определенное время для установления пробоя. Так, например, испытания кабельной линии на повышенное напряжение 2000-35000 В требуется 5 или 10 минут времени подачи постоянной нагрузки для каждой жилы. Если испытания предназначены для кабельной магистрали рассчитанной на 110000-500000 В, напряжение подается на кабель в течении 15 минут. Во время испытания, асимметрия тока, распределяемого по фазам, не должна превышать 50%.

Во время подачи напряжения при испытаниях на высокое напряжение зависит от типа изоляции и может быть разным в зависимости от ситуации. Для кабельной линии, рассчитанной на напряжение 110000-500000 В, испытания проводятся в более жестких условиях и требуют большего времени для установления пробоя изоляции. Кроме того, важно учитывать асимметрию тока, распределяемого по фазам, так как она может свидетельствовать о наличии повреждений в кабельной линии и нежелательных явлениях при работе.

В случае эксплуатации кабеля параллельно с другим, обязательно выполняют его фазировку. Достигается это методом подачи рабочего напряжения на один из концов кабеля и на другом конце измеряют напряжение. Фазировка кабеля является важным этапом при его испытании, особенно при параллельном подключении с другими кабелями. Фазировка кабеля позволяет установить соответствие фаз между кабелем и другими элементами электрической сети.

В случае параллельной работы нескольких кабелей, возможно нарушение фазности, что приведет к неправильной работе оборудования, подключенного к этим кабелям. Для проведения фазировки необходимо подать напряжение на один из концов кабеля, измерить его на другом конце и сравнить с фазой, на которую было подано напряжение. В случае отсутствия соответствия фаз необходимо произвести корректировку соединений.

Хочу также добавить, что при проведении испытания высоким напряжением на кабель необходимо учитывать температуру окружающей среды и температуру кабеля. При слишком повышенной температуре изоляция может быстрее разрушаться, что может привести к ложным результатам испытания. Поэтому перед проведением испытания необходимо убедиться, что температура окружающей среды и кабеля находится в пределах допустимых значений.

 Методика проверки
Методика проверки

Высоковольтная линия, имеющая маслонаполненную изоляцию, которая обычно используется в магистралях, где передается напряжение 110-500 кВ, проходит испытание наполняющего ее масла или иной жидкости на соответствие заявленным характеристикам.

Испытания масла, которое используется в качестве изоляции в высоковольтных линиях, также важны для гарантирования безопасности и надежности линии. Масло подвергается испытаниям на соответствие физических свойств, напряжение пробоя и т.д. Результаты таких испытаний позволяют оценить состояние масла и его готовность к работе в условиях высоких нагрузок. Для этого используются специальные приборы и методики испытаний, которые позволяют выявить наличие дефектов масла. Почитать про проверку трансформаторного масла можно тут.

Маслонаполненная изоляция используется в высоковольтных линиях для передачи электроэнергии на высоких напряжениях. Для проверки соответствия масла заявленным характеристикам проводятся различные испытания, такие как измерение диэлектрической прочности, вязкости, кислотности.

Линия высокого напряжения кабельной связи проверяется на защиту против коррозии. Защита кабельной линии от коррозии также является важным аспектом ее эксплуатации. Особенно актуально это при использовании оболочки из металла, так как она более подвержена коррозии. Для защиты кабельной линии против коррозии применяются различные методы, включая использование специальных покрытий, применение водонепроницаемых материалов, наложение защитных слоев из полимерных материалов, а также применение заземления и других мер предосторожности. Кроме того, важно обеспечить правильное размещение линии и ее прокладку в местах с высокой вероятностью воздействия коррозионных факторов.

Когда кабель имеет оболочку металла, а изделия применяют для прокладки в грунте, удельное его сопротивление не превышает значение 20 Ом/м. Если оболочка бронированная и ее необходимо проверить на наличие повреждений, а также разрушение защитных покровов. Контроль бронированной оболочки кабельной линии на наличие повреждений и разрушений также является важным этапом для обеспечения надежной и безопасной работы линии. Для этого используются различные способы, включая визуальный осмотр, обследование электрическим методом с помощью мегомметра, испытание на сопротивление и другие методы. При проверке бронированной оболочки кабеля необходимо обратить внимание на наличие механических повреждений, коррозии и трещин, а также на общее состояние защитных покровов. В случае выявления повреждений или разрушений, необходимо принять меры по их устранению, что позволит обеспечить длительный срок эксплуатации кабельной линии.

Важно отметить, что проверка бронированной оболочки должна проводиться регулярно в течение всего срока эксплуатации кабеля, чтобы обеспечить его надежную работу и предотвратить возможные аварии и простои.

Если кабель предназначен для использования в зоне высокого давления, а грунт имеет различную степень агрессивности. Высоковольтная линия кабельной связи подвергается замерам значений потенциалов и токов, блуждающих в оболочке.

Замеры потенциалов и токов в оболочке кабельной линии являются важным этапом при работе кабеля в зоне высокого давления стальных трубопроводов. Для решения этой проблемы проводятся измерения значений потенциалов и токов, блуждающих в оболочке, которые позволяют оценить состояние кабеля и принять меры к его защите от возможных влияний. Важно также определить оптимальный уровень заземления кабеля и место установки заземляющих устройств, чтобы обеспечить безопасную работу кабельной линии в условиях высокого давления стальных трубопроводов и агрессивности грунта.

Выполняется проверка линии высокого напряжения кабельной связи на целостность токопроводящих жил, а также фазировку посредством прибора омметра. Для чего определяют одну жилу и относительно ее продолжают проводить, поочередно, замеры сопротивлений замкнутых цепей всех жил. В качестве эталонной жилы может быть использован заведомо неповрежденный проводник.

Использование омметра. 1 – прибор омметр; 2 – проверяемый кабель
Использование омметра. 1 – прибор омметр; 2 – проверяемый кабель

Проверка линии высокого напряжения кабельной связи на целостность токопроводящих жил и фазировку является важным этапом при эксплуатации кабеля. Для определения целостности токопроводящих жил используется омметр, который позволяет измерить сопротивление замкнутых цепей всех жил. Одна жила выбирается в качестве эталонной и относительно неё проводятся замеры сопротивлений замкнутых цепей всех жил. В результате проверки можно выявить наличие повреждений токопроводящих жил, например, обрыв, короткое замыкание или другие дефекты.

Высоковольтная линия, предназначенная для эксплуатации на повышенное напряжение 20000 В и больше, необходимо установить значение сопротивления каждой отдельно взятой жилы проверяемого кабеля. При эксплуатации высоковольтной линии с напряжением 20000 В и выше, необходимо учитывать множество факторов, в том числе и сопротивление каждой отдельно взятой жилы проверяемого кабеля. Это позволяет контролировать работу кабеля и выявлять возможные неисправности, которые могут привести к аварийным ситуациям.

Проверка на распределение тока по жилам. Значение неравномерности по жилам не должно превышать более 10%. Проверка на распределение тока по жилам также является важным этапом в эксплуатации высоковольтной линии. Если неравномерность превышает это значение, то это может свидетельствовать о наличии неисправностей в работе кабеля, таких как обрывы или замыкания.

Линия высокого напряжения кабельной связи (от 110000 В до 500000 В), имеющая маслонаполненную изоляцию, подвергается определению содержания газов нерастворимых. Для таких магистралей их значение не должно превышать 0,1%. Такой контроль необходим для определения состояния изоляции кабеля, так как наличие газов может свидетельствовать о дефектах, таких как трещины, старение или другие повреждения. Значение газов нерастворимых не должно превышать 0,1% для обеспечения надежной работы кабеля.

Кабельная линия, где присутствует повышенное напряжение 20 кВ и выше, подвергается определению значения электрической емкости. Как правило, в таких случаях используется две методики: с помощью вольтамперметра, с применением способа определения с помощью схемы мостовой. Такая проверка позволяет контролировать работу кабеля и выявлять возможные неисправности, такие как наличие дефектов изоляции или нарушения целостности кабеля. Для определения электрической емкости кабеля могут использоваться различные методики, в том числе с помощью вольтамперметра или с использованием способа определения с помощью схемы мостовой. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, и выбор метода зависит от конкретных условий эксплуатации кабеля.

Метод амперметра-вольтметра. 1 – источник нагрузки; 2 – проверяемое изделие
Метод амперметра-вольтметра. 1 – источник нагрузки; 2 – проверяемое изделие

Высоковольтную линию (от 110000 В до 500000 В), имеющую маслонаполненную изоляцию, необходимо проверить на содержания газов не только нерастворимых, но и растворимых. Для этого используется хроматографический способ определения таких веществ.

Также выполняются испытания сопротивления устройств заземления, муфт концевых и кабельных заделок, металлических конструкций, из которых состоят колодцы кабельные, а также пунктов подпитки. Эти испытания позволяют выявить возможные дефекты и повреждения, которые могут привести к снижению надежности работы линии. В результате проведения всех необходимых испытаний и проверок можно обеспечить безопасную и надежную работу высоковольтных линий.

Линии высокого напряжения кабельной связи (110000 В), оболочки которых изготовлены из пластмасс, проходят испытание в течение 1 мин подачей повышенного выпрямленного напряжения.

Для линий высокого напряжения кабельной связи, оболочки которых изготовлены из пластмасс, проводят испытание на прочность изоляции. Это испытание проводится с помощью высокого напряжения, которое подают на кабель в течение определенного времени. В данном случае, кабели проходят испытание на прочность изоляции путем подачи повышенного выпрямленного напряжения в течение 1 минуты.

Во время испытания на прочность изоляции проверяется, способна ли изоляция кабеля выдержать повышенное напряжение без пробоя. Если изоляция выдерживает испытание, то кабель считается соответствующим требованиям безопасности и готовым к эксплуатации. Если же пробой происходит, то кабель считается непригодным для использования и требует замены или ремонта.

Испытание на прочность изоляции является важным этапом при производстве и эксплуатации кабельных линий высокого напряжения. Оно позволяет обеспечить надежную и безопасную работу кабелей, а также предотвратить возможные аварии и повреждения оборудования.

Поэтому, при эксплуатации высоковольтной линии, необходимо регулярно проводить проверки на сопротивление каждой отдельно взятой жилы и распределение тока по жилам, чтобы обеспечить безопасную и надежную работу кабеля.

Общая схема испытаний

Для проверки прочности изоляции кабеля могут использоваться различные устройства, обеспечивающие на выходе повышенное напряжение. Независимо от конкретной модели, схема измерений и работы строится по такому принципу.

Принципиальная схема измерений
Принципиальная схема измерений

На изображении выше присутствуют:

  • 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):

Таблица ‒ Пределы подачи повышенного напряжения

Тип кабеляНоминальное напряжение кабеля, кВИспытательное напряжение, кВПродолжительность испытания, мин
С бумажной изоляцией3-106 х номинальное напряжение кабеля10
С бумажной изоляцией20-355 х номинальное напряжение кабеля10
С бумажной изоляцией11030015
С бумажной изоляцией22045015
С резиновой изоляцией3615
С резиновой изоляцией6125

В таблице можно увидеть значение выпрямленного напряжения, подаваемого непосредственно на сам кабель. Оно отличается от номинального напряжения, выдаваемого испытательным трансформатором и по величине и по роду.

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 можно посмотреть в таблице.

Таблица ‒ Допустимые значения токов утечки и коэффициента асимметрии

Кабели напряжением, кВИспытательное напряжение, кВДопустимые значения токов утечки, мАДопустимые значения коэффициента асимметрии, %
6360,28
6450,38
10500,58
10600,58
201001,510
351401,810
351502,010
351752,510
110285не нормируетсяне нормируется
150347не нормируетсяне нормируется
220510не нормируетсяне нормируется
330670не нормируетсяне нормируется
500865не нормируетсяне 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.

Аппараты для испытаний

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
Принципиальная схема ИВК

В принципиальной схеме ИВК 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.

Каким из аппаратов Вы пользовались?

Методика испытания кабеля повышенным напряжением с помощью АИИ-70, ИВК-5 и прочих подобных установок

Необходимо взять кабель с несколькими жилами, и соединить вывод установки с одной из фаз, остальные заземлить, 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 к АИИ-70, ИВК-5 и прочим подобным установкам
Схема подключения кабеля к АИИ-70, ИВК-5 и прочим подобным установкам

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.

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.

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.

Протокол испытания кабельных линий

После проведения испытательных работ результаты фиксируются в протоколе испытаний. В этом протоколе указываются данные о кабеле, который проходил испытание, напряжении, которое было подано на кабель, длительности испытания, а также результаты испытания. Если кабель прошел испытание на прочность изоляции, то в протоколе указывается, что кабель соответствует требованиям безопасности и готов к эксплуатации. Если же кабель не прошел испытание, то в протоколе указывается, что кабель непригоден для использования и требует замены или ремонта. Протокол испытаний является важным документом, который подтверждает соответствие кабеля требованиям безопасности и качества.

Бланк протокола испытания кабельных линий повышенным напряжением
Бланк протокола испытания кабельных линий повышенным напряжением

После проведения испытаний, все данные заполняются в соответствующие графы 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.

Оформление результатов испытаний в виде протокола
Оформление результатов испытаний в виде протокола

Видео про испытание кабельных линий повышенным напряжением

Прочие виды испытаний

Существует множество разновидностей испытаний, которые позволяют проверить соответствие кабеля требованиям:

  • Испытание на прочность изоляции ‒ позволяет оценить сопротивление изоляции кабеля и его готовность к эксплуатации в условиях повышенной влажности. Такое испытание проводится с помощью высоковольтного испытательного оборудования (ВИО) путем подачи на кабель напряжения, превышающего номинальное значение на 1,5-2 раза. Во время испытания контролируется ток утечки и время выдержки напряжения. Если ток утечки не превышает установленных значений и время выдержки соответствует требованиям, то кабель считается исправным.
  • Испытание на длительную нагрузку ‒ позволяет проверить способность кабеля выдерживать постоянную нагрузку в течение длительного времени.
  • Испытание на гибкость ‒ позволяет оценить способность кабеля выдерживать многократное изгибание без потери своих характеристик. Такой вид испытания проводится для проверки способности кабеля выдерживать механические нагрузки. Кабель изгибается в соответствии с установленными нормами, и если он не ломается и не теряет своих эксплуатационных характеристик, то считается исправным.
  • Испытание на огнестойкость ‒ позволяет проверить устойчивость кабеля к высоким температурам и пламени.
  • Испытание на сопротивление ‒ позволяет определить сопротивление кабеля току.
  • Испытание на электромагнитную совместимость ‒ позволяет оценить способность кабеля не создавать помех и не быть подверженным воздействию излучения других устройств и систем.
  • Испытание на проводимость ‒ проводится с помощью омметра для проверки целостности проводников кабеля. Если сопротивление проводников соответствует норме, то кабель считается исправным.

Заключение

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.

Испытания кабеля повышенным напряжением проводятся с целью проверки его изоляционных свойств. Для этого используются специальные устройства, называемые генераторами высокого напряжения. Перед началом испытаний необходимо убедиться в том, что кабель полностью заземлен и отключен от питания.

Важно отметить, что проведение испытаний кабеля повышенным напряжением может привести к его повреждению, поэтому данная процедура должна проводиться только квалифицированными специалистами, которые имеют необходимое оборудование и опыт работы. Также перед проведением испытаний необходимо убедиться в том, что кабель соответствует требованиям нормативных документов и не имеет видимых повреждений.

Испытание кабеля повышенным напряжением проводится для проверки его изоляционных свойств и целостности. Для этого используются специальные испытательные установки, которые создают высокое напряжение на проводнике.

Все данные, полученные в результате испытаний, записываются в специальный протокол, который служит основой для принятия решения о дальнейшей эксплуатации кабеля. Если кабель не проходит испытания, то его необходимо заменить или произвести ремонт.

На портале уЭлектрика мы рассмотрели как производится испытание кабеля повышенным напряжением. Теперь вы знаете, для чего нужно производить проверки и какие методики существуют на сегодняшний день.