- Підготовка до випробування
- Причини і фізика випробування
- схеми випробувань
- норми випробувань
- Апарати для випробувань
- Методика випробування кабелю підвищеною напругою
- періодичність
- Оформлення результатів випробувань у вигляді протоколу (приклад)
- Цікаве відео
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Параметри сучасних електричних систем здатні забезпечити необхідний рівень напруги і його якість для будь-яких споживачів. А за рахунок масштабної забудови великих міст, близьке розташування промислових об'єктів, нагромадження їх комунікацій, більша частина ліній виконуються силовими кабелями. Через впливу зовнішніх факторів ізоляція електроустаткування здатна втрачати захисні властивості, що призводить до збоїв і порушення нормального режиму роботи. Для запобігання аварійних ситуацій на кабельних лініях і своєчасного виявлення дефектів здійснюється випробування кабелю підвищеною напругою.
Підготовка до випробування
У зв'язку з тим, що підвищена напруга несе потенційну загрозу як самому обладнанню, так і персоналу, існує методика випробувань, яка регламентує певну послідовність дій. Першим етапом є оформлення робіт, підготовка місця роботи, обладнання та самого кабелю.
Слід зазначити, що до електричних випробувань допускаються лише ті особи, які досягли повноліття, пройшли медогляд, періодичну перевірку знань з електробезпеки. Випробування, в обов'язковому порядку, оформляються нарядом, а бригаді проводиться інструктаж з охорони праці.
По відношенню до випробуваної електроустановки пред'являються такі вимоги:
- Перед випробуванням з кабелю обов'язково знімається напруга, всі металеві елементи (екрани, броня), на які подача напруги не проводиться, необхідно заземлювати.
- Попередньо з кабелю видаляється залишковий заряд, для цього проводу і металеві частини заземляются на 2 хвилини.
- До подачі підвищеної напруги на жили кабелю, огляньте його на наявність забруднювачів на видимих ділянках або в воронках. При виявленні таких поверхня очищається, після чого можуть проводитися високовольтні процедури.
- При мінусовій температурі випробування не проводяться. Це обумовлено тим, що лід виступає в ролі діелектрика і опір ізоляції буде значно більше реальної величини. Крім цього, розробка траншеї і відкопування кабелю в замерзлому ґрунті значно ускладнюється. У зв'язку з чим, при нульових або більш низьких температурах, випробування доцільно тільки в разі аварії.
- До початку випробування за допомогою мегомметра обов'язково перевіряється опір від кожної жили до металевої оболонки кабелю і між фазами.
- Величину струму витоку, напруга на кіловольтметри можна починати фіксувати тільки через хвилину, з моменту установки випробувальної напруги на потрібній позначці.
Причини і фізика випробування
Профіспитанія підвищеною напругою використовуються для виявлення слабких місць в ізоляції кабелю. Не залежно від матеріалу діелектрика: пластмасовий, гумовий, поліетиленовий або маслонаповнений кабель сприймає навантаження від випробувальної установки на одну жилу, а інші металеві частини підключаються до землі. В результаті чого ізоляція знаходиться під потенціалом, в рази перевищує номінальний.
Від подачі на жили підвищеного потенціалу в ізоляції виникає іонізація, а в місцях знаходження яких-небудь дефектів, неоднорідностей або включень сторонніх матеріалів накопичується достатня для протікання малих струмів кількість заряджених частинок. Такі включення і дефекти могли утворитися в результаті незадовільних умов експлуатації, аварійних режимів або через природне старіння матеріалу.
Всі вади, через малого опору, починають іонізуватися і пропускати електричний струм все більшої величини по мікроскопічним каналам в діелектрику. Через це опір ізоляції зменшується аж до пробою. Якщо пробою не настає, а дефект робить істотний вплив, його можна зафіксувати по зміні величини струму витоку.
Дана методика дає впевненість, що при номінальному струмі ізоляція кабелю витримає навантаження до наступних випробувань.
схеми випробувань
Для перевірки міцності ізоляції кабелю можуть використовуватися різні пристрої, що забезпечують на виході підвищена напруга. Але, незалежно від конкретної моделі, схема вимірювань і роботи будується за таким принципом.
Подивіться на схему (рис. 1.), тут зображено:
1 - обмотки трансформатора з функцією регулювання рівня напруги (автотрансформатор),
2 - високовольтний трансформатор для подачі напруги на випробовуваний об'єкт,
3 - панель управління,
4 - випробуваний кабель,
5 - трансформатор харчування катодного ланцюга кенотрона.
На схемі розглядається метод випробування, коли до однієї з жил кабелю підведено підвищена напруга, а решта заземлені.
З початком випробувань від автотрансформатора через кіловольтметра подається напруга на первинну обмотку випробувального агрегату. Вторинна обмотка якого заземлюється через амперметр, саме він і показує значення струму витоку. Випробувана обмотка, крім амперметра, містить резистор R для обмеження величини змінного струму, у разі пробою. Другим висновком резистор підключається до анода кенотрона, катод якого живиться від перетворювача напруження.
норми випробувань
В ході випробувань високовольтний провід отримує навантаження підвищеним напругою, але піднімається воно плавно від нуля до встановленої величини. Тривалість дії становить 5 хвилин для періодичних та 10 хвилин під час приймально-здавальних випробувань для кабелів з пластмасовою і паперовою ізоляцією. Після будь-яких ремонтних робіт або при змінах у схемі час випробування кабелю становить 10 - 15 хвилин. Кабель з гумовою ізоляцією випробовується підвищеною напругою 5 хвилин у всіх випадках.
Всі дані встановлюються державними документами - ПУЕ та ПТЕЕС. Залежно від параметрів мережі і технічних характеристик кабелю існують такі межі подачі підвищеної напруги (див. Таблицю нижче):
| Тип кабелю | Номінальна напруга кабелю, кВ | Випробувальна напруга, кВ | Тривалість випробування, хв |
| З паперовою ізоляцією | 3-10 | 6 Uв | 10 |
| 20-35 | 5 Uв | 10 | |
| 110 | 300 | 15 | |
| 220 | 450 | 15 | |
| З гумовою ізоляцією | 3 | 6 | 15 |
| 6 | 12 | 5 |
Подивіться, в таблиці ви можете побачити значення випрямленої напруги, що подається безпосередньо на сам кабель. Воно відрізняється від номінальної напруги, що видається випробувальним трансформатором і по величині і по роду. U В позначає номінальну напругу кабелю, а цифри вказують у скільки разів випробувальна напруга має перевищувати номінальне.
Струм витоку не є параметром для контролю або вибраковування. Але в разі його стрибків, коливань під час випробування підвищеною напругою, можна сміливо стверджувати про наявність дефектів. В такому випадку подачу напруги на кабель необхідно здійснювати до пробою, але не більше 15 хвилин. Разом з струмом розраховують і коефіцієнт асиметрії, їх норми ви можете побачити в таблиці:
| Кабелі напругою, кВ | Випробувальна напруга, кВ | Допустимі значення струмів витоку, мА | Допустимі значення коефіцієнта асиметрії, |
| 6 | 36
45 | 0, 2
0, 3 | 8
8 |
| 10 | 50
60 | 0, 5
0, 5 | 8
8 |
| 20 | 100 | 1, 5 | 10 |
| 35 | 140
150 175 | 1, 8
2, 0 2, 5 | 10 |
| 110 | 285 | не нормується | не нормується |
| 150 | 347 | не нормується | не нормується |
| 220 | 510 | не нормується | не нормується |
| 330 | 670 | не нормується | не нормується |
| 500 | 865 | не нормується | не нормується |
Відхилення від значень, наведених у таблиці, може свідчити про серйозні зміни в ізоляції кабельної лінії. У разі, коли не було пробою, були відсутні електричні розряди, удари, раптове наростання або коливання постійного струму під час випробування, кабель вважається придатним. В окремих випадках, особа відповідальна за електрогосподарство може самостійно встановлювати випробувальні терміни і параметри в розріз заводських норм.
Апарати для випробувань
- АИИ - 70 - одна з найбільш популярних стаціонарних установок, що застосовуються в випробуванні і фазировке силових кабелів, вводів, перевірці міцності рідких діелектриків на пробій і т.д. Може забезпечувати як постійна напруга на виході (максимально 70 кВ), так і змінне (50 кВ).
- АИД-70 - є доданими аналогом попередньої моделі. Найбільш широко застосовується для випробування як постійним, так і змінним напругою в пересуванні або переносних агрегатах, в лабораторіях.
- ІВК-5, АІ-2000, КУ-65 та інші - установки з діодним схемою. Застосовується для продавлювання вторинних електричних ланцюгів.
Як і в інших схемах, тут використовується трансформатор (АТ), діодні випрямлячі (В), резистори (Р), трансформатор струму (Т) сигнальні світлодіоди і пристрої для знімання показань (v, mA). На тому ж принципі заснований ряд інших портативних пристроїв.
Методика випробування кабелю підвищеною напругою
Візьміть кабель з декількома жилами, і з'єднайте висновок установки з однієї з фаз, інші заземлите, для одножильних кабелів нічого крім броні або екрану заземлювати не потрібно. Якщо до одного провіднику підводиться напруга, а інші заземляются, то оголені кінці розлучаються на відстань не менше 15 см. У разі проведення профілактичних випробувань, підключення випробувальної установки здійснюється на кінцевих муфтах. В аварійних ситуаціях приєднання може виконуватися в місцях розділу, як більш доцільних точках для вимірювань.
Силовий трансформатор перетворює напругу і струм промислової частоти до потрібного рівня, потім подає через випрямляч на кабель. Методика вимірювань вимагає плавного нарощування напруги зі швидкістю близько 1 - 2кВ протягом однієї секунди до отримання необхідної величини. Після того, як стрілка кіловольтметра встановиться в потрібну позицію, починається відлік часу. За результатами знімаються дані з приладів на установці і фіксуються у відповідних документах - протоколах і кабельних журналах.
Для завершення вимірювань ручка автотрансформатора виводиться в нуль. Відключається кнопка харчування, встановлюється блокування від випадкової подачі напруги. Зверніть увагу, на високовольтний вивід обов'язково завішувати заземлення. Після чого можна приступати до розбирання схеми.
У разі якщо ізоляція виконана із зшитого поліетилену, кабель не допускається випробовувати випрямленою струмом через можливість скупчення локальних об'ємних зарядів. Через дорожнечу таких кабелів, їх псування чревата великими витратами. Тому слід вдаватися до принципово іншої технології перевірки.
До кабелям таких марок доцільно підводити змінну напругу низької частоти, з метою планомірного і повного розсіювання місцевих зарядів при переході синусоїди через нуль. При цьому видаляються навіть ті заряди, які могли виникнути в процесі експлуатації через режим харчування.
На завершення, для кабелів, продавлених підвищеною напругою, в обов'язковому порядку виконується перевірка електричної міцності їх ізоляції. Так як вплив такого напруження могло порушити її діелектричні властивості.
періодичність
Для кабелів, розрахованих на напругу від 2 до 35 кВ з пластмасовою та паперової оболонкою, протягом перших 2 років з моменту запуску в роботу встановлюється періодичність випробування підвищеною напругою раз на рік. У разі відсутності аварій, реконструкцій, які могли бути причиною будь-яких змін, за перші два роки, випробування дозволяється проводити рідше - раз в 2 роки. В іншому випадку, терміни залишаються тими ж. Якщо такий кабель експлуатується на територіях підстанцій, заводів і інших промислових об'єктів, де доступ до них ускладнений, дозволяється проводити випробування не рідше, ніж раз на 3 роки.
Кабелі, розраховані на напругу 110 - 500кВ підлягають перевірці через 3 роки з моменту їх введення в експлуатацію. Після чого, в разі відсутності аварійних ситуацій або реконструкцій, випробування може проводитися з періодичністю раз в 5 років.
Для кабелів, оснащених гумовою ізоляцією, в разі харчування стаціонарних пристроїв електроустановок, періодичність високовольтних випробувань становить 1 раз на рік. Для сезонних електроустановок випробування повинні проводитися перед початком сезону. Таку ж процедуру необхідно виконувати при пуску в експлуатацію електроустановок після їх тривалого відключення.
Допускається не проводити випробування кабелів з паперовою і пластмасовою ізоляцією в разі якщо:
- використовується в якості живлять вводів і довжина кабелю менше 100 м;
- термін їх служби вже більше 15 років, а питома кількість відмов не менше 30 разів на 100 км в рік;
- в найближчі 5 років планується їх реконструкція чи повний демонтаж.
Оформлення результатів випробувань у вигляді протоколу (приклад)
Після проведення випробувань, всі дані заповнюються в відповідні графи протоколу. Приклад заповнення якого можна побачити на малюнку.
У графі про осіб, які проводили випробування, ставляться прізвища та підписи працівників, які брали участь у відповідних процедурах. Після чого протокол візується начальником лабораторії і зберігається в установленому порядку.