495 760-19-39

Обратный звонок

6 февраля

Как выбрать оборудование для диагностики и испытания кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена

Как выбрать оборудование для диагностики и испытания кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена

Существует четыре основных типа повреждений кабелей с СПЭ-изоляцией

Испытание и диагностика кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена

Существует четыре основных типа повреждений кабелей с СПЭ-изоляцией:
• внешние повреждения изоляции, вызванные нарушением технологии прокладки, — около 70% от общего количества повреждений;
• внутренние повреждения изоляции, вызванные неправильной эксплуатацией, например, испытания постоянным напряжением или естественным старением (появление триингов, водных деревьев);
• различные повреждения имеющегося защитного экрана кабеля;
• разнотипные повреждения кабельных жил.

Испытание напряжением постоянного тока, которое в течение нескольких десятилетий успешно использовалось для тестирования кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией, для кабелей с пластиковой изоляцией оказалось непригодным. При этих испытаниях в изоляции на инородных микровключениях молекул воды образуется объемный заряд, который не разряжается при традиционном снятии остаточного заряда с кабеля путем заземления, так как сверху и снизу от этого внутреннего «конденсатора» диэлектрик — сшитый полиэтилен

 

При последующей подаче рабочего напряжения переменного тока происходит суммирование напряженностей электрических полей, что может привести к локальному превышению предела прочности изоляции и появлению так называемых электрических древовидных структур. Возникает необратимое повреждение изоляции, и частичные разряды, появляющиеся в этом уже слабом месте изоляции, способствуют развитию «водяных деревьев». Также это явление возникает при действии электрического поля, воды, механических дефектов и времени. То есть при появлении «водяных деревьев» под действием вышеперечисленных факторов через некоторое время в месте их скопления происходит пробой. Кроме того, испытания повышенным напряжением постоянного тока не позволяют выявить даже возникших серьезных повреждений.
По этой причине для испытаний кабеля с СПЭ-изоляцией необходимо использовать переменное напряжение. Постоянное изменение полярности заряда компенсирует накапливающиеся заряды, разряжая их. Особенно эффективно испытание на синусоидальном напряжении сверхнизкой частоты (СНЧ), так как при этом достигается максимальная скорость развития пробоя и наверняка будут выявлены все присутствующие дефекты за время испытания. Важно, чтобы форма выходного напряжения была симметричной.
При испытании несинусоидальным напряжением вид сигнала очень зависит от величины нагрузки. Это означает, что положительная и отрицательная половины цикла не идентичны. Из-за этого может произойти накопление постоянной составляющей и создается объемный заряд, который может впоследствии повредить кабель, чего не происходит при полностью симметричной форме синусоиды испытательного напряжения.

 

Высоковольтное испытание кабеля (сшитый полиэтилен) напряжением сверхнизкой частоты 0,1 Гц  на данный момент является самым распространённым и многие предприятия его применяют не только для испытаний сшитого полиэтилена, но и для   обычных бумажно-масляных кабелей.

В связи с отсутствием общих норм испытаний кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, каждый выбирает величину испытательного напряжения, продолжительность испытаний сам, основываясь на иностранный и отечественный опыт.   В крупных сетевых предприятиях нормы устанавливаются приказами главных инженеров. Мы приведем несколько подобных примеров.

 

Результаты проведения исследований стали базой для разработки инструкции VDE DIN0276-620, по которой нормы испытаний кабелей с СПЭ-изоляцией определяют напряжение, равняющееся 3хUo (частота 0,1Гц, время воздействия - 30 мин).


Нормы испытаний кабелей с СПЭ-изоляцией согласно VDE DIN 0276-620  


 

Напряжение кабельной линии, кВ

Испытательное напряжение 0,1Гц  3хUo*, кВ

Длительность испытаний

6

12

30 мин.

10

18

20

35

35

60

 

*Uo = фазное напряжение кабельной линии (Uo=√3*U) 

 

Согласно нормам VDE DIN 0276-620 специалисты «Московских кабельных сетей» — организации, первой в России внедрившей кабели с СПЭ-изоляцией в собственном энергохозяйстве и имеющей самый богатый опыт работы с данным видом кабелей, разработали свою инструкцию по испытаниям кабельных линий под названием УП-Б-1

 

Нормы испытаний кабелей изоляцией с изоляцией из сшитого полиэтилена  УП-Б-1
 

Цель и объекты испытания

Рабочее напряжение линии (кВ)

Переменное испытательное напряжение 0,1 Гц (кВ)

Длительность приложения испыт. напряж. 0,1 Гц (мин)

Испытательно напряжение выпрямленного тока (кВ)

Длительность приложения выпрям. испыт. напряжения (мин)

1. Кабельные линии с бумажной изоляцией:

1.1. Перед включением в эксплуатацию (КЛ полностью или частично выполнены новым кабелем).

До 1

 

 

6

10

6

 

 

36

10

10

 

 

60

10

35

 

 

175

10

1.2. В эксплуатации:

- плановые по графику и внеочередные,

До 1

 

 

2,5 кВ (мегаомметром)

-

6

12

20

30

5

10

18

20

50

5

35

 

 

100

5

- для КЛ питающих особо ответственные объекты,

6

12

20

30

5

10

18

20

50

5

- для КЛ со сроком эксплуатации более 15 лет, кроме особо ответственных,

6

 

20

20

5

10

 

20

40

5

- для КЛ со сроком эксплуатации более 25 лет, кроме особо ответственных.

6

12

20

18

5

10

18

20

30

5

1.3. Перед включением, если КЛ находилась в отключенном состоянии более 5 дней.

6 - 10

 

 

УПК-01М

-

2. Кабельные линии с пластмассовой изоляцией:

- вновь проложенные,

до 0,66

 

 

3,5

5

1

 

 

5,0

5

- после ремонта

до 1

 

 

2,5 кВ (мегаомметр)

-

3. Кабельные перемычки в РП и ТП с бумаго-масляной изоляцией

6

12 или
10,5
50Гц

10
10

20

10

10

18 или
17,5
50Гц

10
10

30

10

4. Кабельные линии и кабельные перемычки в РП и ТП из одножильного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена вновь проложенные и после ремонта.

До 1

 

 

Мегаомметр 2,5 кВ

 

6

12 или
10,5
50 Гц

30 (20 после ремонта)

 

 

10

18 или
17,5
50 Гц

30 (20 после ремонта)

 

 

20

35 или
34,7
50 Гц

30 (20 после ремонта)

 

 

5. Пластмассовые оболочки (шланга) кабелей из сшитого полиэтилена вновь проложенные, после ремонта и периодические.

От 10 и выше

 

 

5

10

 

Так же есть нормы испытаний кабелей изоляцией с изоляцией из сшитого полиэтилена ТУ 16.К71-335-2004

 

После прокладки и монтажа кабелей рекомендуется проводить испытания кабельной линии переменным напряжением частотой 0,1 Гц в течение 15 мин:

Кабелей напряжением  10 кВ – 30 кВ, 20 кВ -60 кВ, 35 кВ – 105 кВ

 

На рынке сейчас предлагается  большое количество СНЧ установок для испытаний кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена отечественного и иностранного производства.  Дешевые отечественные  установки, как правило, маломощны и позволяют испытывать кабели длиной не более 3 – 4 сотен метров. Из иностранных производителей, можно обратить внимание на  приборы компании HV Inc., Baur, Seba.

 

Испытание оболочки кабеля из сшитого полиэтилена

 

Вторым необходимым типом испытаний является испытание оболочки кабеля из сшитого полиэтилена.

Данный тип кабельных повреждений связан с коррозионными процессами, их пагубным влиянием, а также с воздействиями механического характера, происходящими во время выполнения монтажа, ремонтных работ и несогласованных раскопок кабельных линий. Если вовремя не произвести ремонт участка повреждённой оболочки кабеля, то основная изоляция утратит свои свойства и произойдёт пробой кабельной линии.

Испытание оболочки кабеля из сшитого полиэтилена выполняется с использованием повышенного напряжения постоянного электротока. При возникновении пробоя производится локальный поиск конкретного места повреждения.

Нормы испытаний оболочки кабелей со СПЭ-изоляцией согласно ТУ 16.К71-335-2004

Оболочка кабеля после прокладки в земле должна быть испытана постоянным напряжением 10 кВ, приложенным между металлическим экраном и заземлителем в течение 10 мин.
 

Нормы испытаний оболочки кабелей с СПЭ-изоляцией регламентируют периодичность их выполнения. Проведение испытаний пластиковых защитных оболочек кабелей 10кВ-20кВ, имеющих изоляцию из сшитого полиэтилена, выполняются:

·         перед осуществлением включения кабельных линий в эксплуатацию;

·         после проведения ремонтных работ основной изоляции кабельной линии;

·         при раскопках, которые проводятся в охранной зоне конкретной кабельной линии, в связи с возможным нарушением целостности кабельных оболочек;

·         периодически – после сдачи в эксплуатацию (через 2,5 года), потом 1 раз в течение 5 лет.

Для данных целей существует специально разработанное оборудование  – особый аппаратный комплекс, реализующий полный цикл соответствующих работ по проведению испытаний кабелей и кабельных оболочек, предварительному определению мест имеющихся повреждений и точного определения мест нахождения дефектов оболочек с применением метода шагового напряжения.

Вернуться к списку

Заказать обратный звонок

Заказать