Как выполняют прожиг кабеля и поиск места повреждения

Изоляция со временем теряет свои параметры, трескается или разрушается другим способом. В результате этого происходит утечка тока либо на экран, либо на другую жилу. При повреждении силовых кабелей возникает необходимость точно определить место, где произошла авария Для поиска неисправности отключают концы кабеля и прозванивают, проверяют сопротивление изоляции мегомметром. При высоких переходных сопротивлениях потребуется прожиг кабеля. Это ответственная и сложная технологическая задача.

Прожиг кабеля своими руками - ответственная задача
Прожиг кабеля своими руками — ответственная задача

Главное при прожиге – не повредить исправную часть, так как тогда будет необходимо заменять кабель полностью. При правильном прожиге ремонт линии заключается в удалении неисправного участка и замещении его исправным кабелем с соединительными муфтами. При повреждении соединительной муфты также может потребоваться наращивание кабеля. При правильном прожиге и правильной установке нового кабеля можно быстро и безопасно восстановить электроустановку. Узнайте уЭлектрика как выполняют прожиг изоляции кабеля и какие установки для этого используют.

Для чего производится прожиг кабеля

В принципе выделяют два вида повреждений – обрыв кабеля или одной из его жил и замыкание. Однако, замыкание не столь однозначно, оно может быть низкоомным и высокоомным. В первом случае, обычная прозвонка покажет КЗ, во втором – нет. Вот и ответ для чего производится прожиг кабеля. Для уменьшения сопротивления поврежденного места необходимо прожечь изоляцию до образования низкоомного замыкания или перевода однофазного замыкания в 2-3-фазное. Прожиг изоляции кабеля решает перечисленные задачи.

Возникала ли у Вас необходимость в прожиге кабеля?
Прожиг кабеля может преследовать разные цели
Прожиг кабеля может преследовать разные цели

Как выполняют прожиг изоляции кабеля

Прожиг осуществляется энергией, которая выделяется в месте КЗ (то есть, принцип работы такой же, как у нагревательного кабеля). В результате обугливается оболочка и понижается переходное сопротивление там, где имеется дефект изоляции. Примерный план работ ‒ прожиг кабеля своими руками:

1. Провести прозвонку для поиска КЗ.

2. Определить вид повреждения: обрыв кабеля или замыкание (низкоомное или высокоомное).

3. Если замыкание высокоомное, прожечь изоляцию до образования низкоомного замыкания.

3.1 Подать высокое напряжение и низкий ток для прожига изоляции.

3.2 Постепенно понижать напряжение прожига и повышать ток, добиваясь снижения сопротивления поврежденного участка.

4. При необходимости провести перевод однофазного замыкания в 2-3-фазное.

5. Локализовать поврежденный участок визуально и по запаху гари.

6. Определить причину повреждения кабеля и устранить её.

Начальная стадия сжигания кабеля происходит при высоком напряжении, но слабом токе. Под действием высокого напряжения изоляция разрушается, и начинает протекать ток. Постепенно напряжение пробоя изоляции снижается вместе с сопротивлением поврежденного участка. По мере роста тока и снижения сопротивления, понижают напряжение прожига и повышают ток. Так добиваются снижения сопротивления с десятков кОм до единиц-десятков Ом. Напряжение снижают для ограничения мощности прожига. Определение места повреждения кабеля с прожигом проводят как при постоянном, так и при переменном токе, алгоритмы работы установки зависят от конкретной модели.

При прожиге кабеля вы используете постоянный или переменный ток?

Поиск места повреждения кабеля с прожигом позволяет локализировать поврежденный участок, как визуально, так и по запаху гари и прочим последствиям процесса.

Пример прожига кабеля
Пример прожига кабеля

Поиск места повреждения кабеля с прожигом и пробой в соединительной муфте

Среди типовых ситуаций можно выделить пробой в соединительной муфте. Муфты, надеваемые на концы кабеля, могут подвергнуться разрушению. Причиной этого может быть как неправильный монтаж, так и деструктивное воздействие внешней среды. Тогда для прожига характерно снижение сопротивления в процессе выполнения работ и обратное повышение после его завершения.

Методика прожига для поиска пробоя в соединительной муфте:

  1. Используя высоковольтный прибор на одну из жил подается напряжение пробоя. После серии пробоев должно уменьшиться напряжение и электрическая прочность. В противном случае все свидетельствует о том, что возникли проблемы с соединительными или концевыми муфтами (последнее маловероятно, чаще всего неисправность происходит в месте наращивания кабеля).
  2. Непрерывный прожиг продолжается до 10-и минут, если за этот период напряжение разряда не понизится, испытания прекращают и приступают к локализации повреждения.

Выбранный метод поиска места повреждения подбирается в зависимости от того, какая установилась величина сопротивления в месте пробоя.

Какой пробой встречается чаще по вашему опыту?

С помощью данной методики можно легко определить повреждения на кабельных муфтах, концевиках. Если кабельная трасса незакрыта, то обнаружить проблемное место не составит труда тактильным способом или по выделяемой гари. Вот так происходит определение повреждения кабеля с прожигом.

Пробой в соединительной муфте
Пробой в соединительной муфте

Особенности определение повреждения кабеля с прожигом

Когда поврежденное место находится под водой и протекает практически постоянное значение тока, а сопротивление поврежденного участка остается в пределах 2-3 кОм. После прожига проводят поиск поврежденного места акустическим или индукционным методом.

Поиск аварии в труднодоступном место- сложная задача
Поиск аварии в труднодоступном место- сложная задача

При прожиге кабелей под высоким напряжением происходят пробои, а после 5-10 минут повторения процедуры напряжение пробоя снижается, тогда установку переводят на другую ступень прожига.

Если в процессе проведения прожига места повреждения силовых кабелей напряжение пробоя обратно повысилось, установку вновь переводят на большее напряжение и так, пока не добьются устойчивых низкоомных результатов и образования надежного металлического мостика между жилами.

Для разрушения металлического соединения, возникшего в результате пробоя, используют импульсные электродинамические воздействия, например, путем разряжения ёмкости двух исправных жил на третью и экран. Или используют ёмкость батареи конденсаторов заряженных до высокого напряжения (порядка 5 кВ) и ёмкости до 200 мкФ. От ёмкости прямо пропорционально зависит энергия разряда.

При первичном высоковольтном прожиге токи составляют доли и единицы ампер, а при дальнейших понижениях напряжения ток возрастает до сотен ампер.

На изображении ниже представлена одна из схем прожига кабеля, где нижняя жила повреждена:

Схем прожига кабеля
Схем прожига кабеля

Прожиг кабеля и как из однофазного КЗ сделать двухфазное

Разобраться с тем как из однофазного КЗ сделать двухфазное поможет схема, приведенная ниже. Таким должно быть подключение кабеля, когда необходимо решить проблему с аварией в линии питания.

Схема как из однофазного КЗ сделать двухфазное
Схема как из однофазного КЗ сделать двухфазное

Приведенная на изображении выше схема работает по следующему алгоритму:

  1. Используя прожигательный прибор «2» мы разрушаем контакт между поврежденной жилой «с» и металлической оболочкой кабеля.
  2. При этом подключение испытательного устройства «1» производится одним концом к двум целым жилам «a» и «b», а вторым к разряднику «3» (также подключенного к жиле «с»). Емкость, образуемая двумя жилами, накапливает заряд до тех пор, пока он не будет соответствовать напряжению разрядника (как правило, от 5,0 до 10,0 киловольт). При импульсном разряде разрушается контакт между поврежденной жилой и оболочкой.
  3. За счет наличия заряда на жилах «a» и «b» при переходных процессах с большой вероятностью может произойти пробой между целыми жилами и поврежденной «с». В этом случае напряжение испытательной установки «2» будет недостаточно для срабатывания разрядника.

При помощи данной схемы может не получиться создать межфазное КЗ. При этом попытки увеличения выходного напряжения испытательного прибора могут вызвать пробой совершенно в другой точке.

Удаление спайки при однофазном КЗ

В случае, если имело место длительное КЗ между оболочкой и жилой кабеля, то точке электрического контакта может произойти спайка между этими элементами. Как показывает практика, прожигатель не всегда эффективен для разрушения электрического контакта. Если оставить все как есть, то локализировать место аварии затруднительно.

Для решения данной проблемы часто используется конденсаторная батарея до 200,0 мкФ, способная накопить заряд с высоким напряжением до 5,0 кВ. Помимо этого можно использовать в качестве емкости неповрежденные жилы. То есть, подключение конденсаторной батареи осуществляется при помощи управляемого разрядника, запитанного от высоковольтного прибора для испытаний.

При разряде емкости, электродинамическое воздействие на спайку и прохождение через нее мощного импульса приводит к разрушению электрического контакта.

В том случае, когда описанных мер недостаточно, можно использовать специальные «отжигатели» с увеличенной мощностью источника за счет установки высоковольтного трансформатора. При прохождении через спайку высокого постоянного тока она расплавляется.

Приходилось ли Вам устранять спайки?

Установка для прожига кабеля и диагностики

Установки для прожига весят достаточно много, а поврежденный кабель приходится искать где угодно: и в тоннеле, и под землей и в кабельной сборке. Поэтому электролаборатории обычно оборудуют передвижные установки на базе автомобилей или автобусов. Кроме установки автомобиль оборудуется бензиновым или дизельным генератором. Это позволяет электролаборатории быстро и эффективно искать повреждения в кабеле даже в труднодоступных местах.

Пример установки для прожига и диагностики кабеля
Пример установки для прожига и диагностики кабеля
В каких труднодоступных местах Вам приходилось проводить прожиг кабеля?

Аппарат прожига кабелей разделяют на следующие три вида:

1. Устройство прожига кабеля, используемое как в процессе испытаний, так и при высоковольтном прожиге. Пиковое напряжение таких аппаратов около 60,0-70,0 киловольт.

2. Прибор для прожига кабеля с рабочим диапазоном до 20,0-25,0 киловольт. Как правило, на них устанавливаются несколько высоковольтных источников и один низкого напряжения.

Прожигающий аппарат АПУ 1-3 М
Прожигающий аппарат АПУ 1-3 М

3. Дожигающие аппараты, разрушают контакт (металлический мост), образующийся при однофазном КЗ одной из жил на оболочку кабеля. Для этой цели через поврежденный кабель пропускается ток величиной до 300,0 Ампер.

Дожигающий аппарат УД-300, разрушающий металлический мост
Дожигающий аппарат УД-300, разрушающий металлический мост

Установки для прожига места повреждения силовых кабелей обычно не универсальны, рассчитаны под конкретный ряд напряжений, регулируемых ступенчато или не имеют ступеней регулировки. Несколько примеров установок для прожига и диагностики кабеля представлено в таблице ниже.

Таблица — Популярные установки для прожига кабеля

Наименование оборудованияМаксимальное выходное напряжение, кВМаксимальный выходной ток, АКоличество ступенейХарактеристики ступеней, кВ
АПУ 1-3М2430425; 5; 1; 0,3
ВУПК-03-252555520; 5; 1,05; 0,4; 0,15
МПУ-3 Феникс2020325; 5; 0,6
СВП-05Ц2520320; 5; 1
УП-7-3М2265622; 11; 5,5; 1,4; 0,55; 0,16
Установка ИПК-1, комбинированная, состоит из ВПУ-60 и МПУ-3 Феникс6020460; 20; 5; 0,6
УД-3000,25300Не имеют ступеней регулировкиНе имеют ступеней регулировки
ВП-3000,25300Не имеют ступеней регулировкиНе имеют ступеней регулировки

Видео как работает установка для прожига кабеля УПИ-10

Заключение

Прожиг кабеля является важным этапом при поиске и устранении неисправностей в электроустановках. Для этого используются специальные установки, которые позволяют безопасно и быстро выполнить прожиг кабеля. Пользуйтесь советами портала уЭлектрика и у Вас все получится.