Испытания кабельных линий :: Ангстрем

Испытания находящихся в эксплуатации силовых электрических кабельных линий — стандартная процедура, которую с определенной периодичностью обязаны проводить специализированные службы, обслуживающие эти линии.

Основная цель этих испытаний — подтверждение соответствия характеристик кабелей техническим требованиям, т. е. их пригодности к дальнейшей эксплуатации.

Вторая задача — выявление и последующее устранение скрытых дефектов, способных проявиться при эксплуатации и привести к выходу кабеля из строя.

Тема периодических испытаний силовых электрических кабелей в процессе их эксплуатации практически постоянно присутствует,а иногда довольно бурно обсуждается на электронных площадках. Обсуждаются методы испытаний и альтернативы для них, эффективность испытаний и влияние их на эксплуатационные свойства кабелей. Один из вопросов реально насущный сегодня — испытание кабельных линий, состоящих из комбинаций кабелей, отличающихся и конструктивно, и технологией изготовления, и материалом изоляции.

Как появились комбинированные силовые кабели?

Исторически сложилось, что основу подземных силовых кабельных сетей среднего напряжения (6…35 кВ) составляют кабели с пропитанной бумажной изоляцией (ПБИ). В 2008г. их производство составляло более 50% общего объема выпускаемых в России силовых кабелей. Технология производства ПБИ-кабелей отрабатывалась десятилетиями. Общая история их использования насчитывает более века, и уже это, несомненно, служит для них самой показательной характеристикой. Но совершенству нет предела.

На смену ПБИ-кабелям приходят современные, превосходящие их по техническим характеристикам кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Понятно, что быстро обновить всю огромную, в масштабах страны, силовую кабельную сеть никому не по силам ни экономически ни физически. Замена происходит по мере необходимости, как в плановом порядке, так и при очевидной нецелесообразности дальнейшей эксплуатации физически устаревших кабелей. Полная замена линий большой протяженности тоже бывает неподъемной задачей, и приходится менять самые слабые участки, чтобы хоть как-то обеспечить приемлемую эксплуатационную надежность. Если при этом есть возможность использовать новый, более надежный кабель, почему бы ей не воспользоваться? Так появляются комбинированные кабельные линии, в которых задействованы разные по технологии изготовления кабели, а именно: ПБИ и СПЭ.

Вот здесь и возникает проблема:

неопределенность в методах проведения периодических эксплуатационных испытаний.

Чтобы прояснить суть проблемы надо немного подробнее рассмотреть особенности высоковольтных испытаний кабелей разных типов.

Испытания кабелей с пропитанной бумажной изоляцией

Кабели ПБИ испытываются выпрямленным напряжением, в несколько раз превышающим номинальное рабочее переменное напряжение. Такой выбор продиктован практикой. Испытывать кабель номинальным переменным напряжением частотой 50 Гц не имеет смысла, т.к. это стандартный рабочий режим, который кабель должен выдерживать в течение всего срока эксплуатации.

Поскольку для проведения испытаний кабельная линия должна выводиться из эксплуатации, длительность испытаний не может быть очень продолжительной. Для проведения ускоренных испытаний необходимо использовать некие форсирующие факторы. В эксплуатационных условиях единственным практически применимым фактором может служить повышение испытательного напряжения. Выбор уровня испытательного напряжения должен учитывать возможные в эксплуатации коммутационные перенапряжения. На практике они до 2,5 раз превышают номинальные напряжения. Кроме того, уровень испытательного напряжения должен быть достаточным для выявления скрытых дефектов и, одновременно, не оказывать вредного влияния на надежность кабеля. Выполнение столь противоречивых требований до сих пор является предметом дискуссий. Можно только заметить, что любые ускоряющие (форсирующие) факторы, а в нашем случае это повышенное напряжение, по определению ускоряют процессы, в том числе и снижающие ресурс, т. е. надежность кабеля.

Испытание кабельной линии переменным, повышенным напряжением промышленной частоты требует испытательных установок большой мощности, а значит, и больших габаритов и массы. Причем чем длиннее кабельная линия, тем большую мощность должна иметь испытательная установка, чтобы компенсировать потери, неизбежные при испытании силовых кабелей переменным напряжением. Это определяет высокую стоимость оборудования, малую мобильность, связанную с его массогабаритными характеристиками, и значительную трудоемкость самого процесса испытаний.

Переход к испытаниям кабелей постоянным (выпрямленным) напряжением решает эту проблему. В этом случае от испытательных установок не требуется большая выходная мощность. Но здесь проявляется второй фактор. Электрическая прочность кабелей ПБИ на постоянном напряжении значительно больше, чем на переменном, промышленной частоты, т.е. для испытаний требуются установки со значительно большими, по сравнению с установками переменного напряжения, уровнями выпрямленного напряжения. Выполнение этого условия не вызывает проблем, поскольку и в этом случае требуемая выходная мощность не выходит за приемлемые пределы. Установка остается компактной и мобильной. Сейчас выпускается большое число моделей маломощных испытательных установок постоянного напряжения. Стоимость их вполне доступна для массового использования. Габариты и масса таковы, что они могут устанавливаться на малотоннажном, и даже легковом, автотранспорте, что обеспечивает высокую мобильность и оперативность в применении.

Испытания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Особенности кабелей СПЭ диктуют иной подход к испытаниям. Известно, в том числе и по данным ВНИИКП, что кабели СПЭ при работе на переменном напряжении имеют значительно большую электрическую прочность по сравнению с ПБИ. Поэтому проблемы при испытаниях СПЭ-кабелей переменным напряжением 50 Гц такие же, и даже большие, чем для ПБИ кабелей. Однако использование для испытаний СПЭ-кабелей повышенного постоянного напряжения не допустимо, поскольку под его воздействием в основной изоляции кабелей зарождаются дефекты, приводящие к его быстрому выходу из строя. Решение этой проблемы оказалось одновременно простым и оригинальным. Выяснилось, что можно использовать переменное напряжение сверхнизкой частоты (СНЧ), порядка 0,05…0,1Гц. Практически это можно интерпретировать как постоянное напряжение, меняющее свою полярность медленно, с периодом в несколько секунд. Использование такого рода испытательного напряжения не приводит к вредным последствиям для СПЭ кабеля. Главное, что дает такой подход – возможность использовать для испытаний маломощные испытательные установки. Причем, чтобы обеспечить испытания СПЭ-кабелей большой протяженности, достаточно просто уменьшить частоту напряжения. Современные испытательные СНЧ установки имеют такую возможность.

Допустимая величина испытательного напряжения СПЭ кабелей существенно меньше, чем для ПБИ. Это объясняется тем, что СПЭ кабели имеют значительно меньшую по сравнению с ПБИ кабелями электропрочность по постоянному напряжению. Предлагаемые сегодня рынком высоковольтные СНЧ установки существенно дороже испытательных установок, используемых для ПБИ кабелей. Во многом стоимость связана с мощностью установок которая, в свою очередь, определяет возможную длину тестируемых линий. При этом импортные модели в разы дороже отечественных.

Из всего вышеизложенного видно, что испытания ПБИ и СПЭ кабелей радикально отличаются как по роду используемого испытательного напряжения (постоянное, переменное), так и по его уровню. Для ПБИ кабелей уровень испытательного напряжения значительно больше.

Как в таком случае испытывать линии состоящие из этих двух видов кабелей?

Проблема испытания комбинированных силовых кабелей

Данная проблема возникает все чаще. На практике специалисты должны находить ее решение незамедлительно, поскольку процедура проведения испытаний кабельных линий, находящихся в эксплуатации, является необходимой.

Нормативных документов, регламентирующих действия в подобном положении нет, и специалисты, эксплуатирующие такие линии, вынуждены принимать решения, руководствуясь собственным опытом, логикой и принципом «не навреди». Исходя из простой логики можно предположить, что для ПБИ кабелей не особенно важно будут происходить испытания при постоянной полярности выпрямленного напряжения или периодически меняющейся. Главное: его величина. Следовательно, СНЧ испытательную установку можно использовать и для ПБИ кабелей. Но вот величина испытательного напряжения, установленная нормативными документами для ПБИ кабелей, недопустимо велика для СПЭ кабелей. Теперь придется руководствоваться принципом «не навреди», т.е. испытывать комбинированную линию по требованиям, установленным к величине испытательного напряжения для СПЭ кабелей. Можно сказать, что ПБИ участок кабельной линии, условно говоря, остается «недоиспытанным». Поскольку явного вреда от этого не прослеживается, приходится идти на такой компромисс. Если учесть, что для «великовозрастных» ПБИ кабелей на многих предприятиях, чисто административными решениями, допускается проводить испытания с напряжением, сниженным до величины, устанавливаемой по усмотрению ответственных лиц, то вовсе все законно и бескомпромиссно.

Стандарт ПАО «РОССЕТИ» по испытаниям комбинированных кабельных линий

Два года назад ПАО «РОССЕТИ» утвердило новый стандарт организации (СТО 34.01-23.1-001-2017) по испытаниям электрооборудования. Один из разделов документа посвящен испытаниям электрических силовых кабелей. В нем, возможно впервые, сделана попытка единообразного подхода к эксплуатационным испытаниям ПБИ и СПЭ кабелей.

Эксплуатационные испытания силовых кабельных линий в этом разделе СТО разнесены в два пункта.

• Первый пункт устанавливает правила эксплуатационных испытаний переменным СНЧ напряжением или переменным напряжением 50Гц и распространяется на кабели с пластмассовой изоляцией, ПБИ и кабели ПБИ со вставками кабеля с пластмассовой изоляцией.
• Второй пункт устанавливает правила испытаний ПБИ кабелей выпрямленным напряжением, причем работа по этому пункту допускается в случае невозможности испытаний по правилам первого пункта.

Режимы эксплуатационных испытаний СПЭ и ПБИ типов кабелей в соответствии с ГОСТ на них и СТО приведены в таблице.

Таблица. Режимы эксплуатационных испытаний.

Uо — фазное напряжение, Uн — линейное напряжение

Чем же все-таки руководствоваться специалистам при проведении испытаний: ГОСТ или СТО?

Из приведенной таблицы видно, что СТО однозначно устанавливает использование правил эксплуатационных испытаний изоляции кабельных линий, определенных для СПЭ кабелей, как для комбинированных кабельных линий, так и для ПБИ линий. Надо заметить, что режимы СНЧ испытаний в СТО значительно отличаются от предлагаемых ГОСТ 55025-2012 для СПЭ кабелей. Если это обоснованно, тогда встает вопрос о необходимости корректировки ГОСТа.

В ПАО «РОССЕТИ» проблема единого нормативного подхода к испытаниям ПБИ и СПЭ кабелей решена. Вопрос о «недоиспытанности» ПБИ кабелей оставлен за скобками. Можно дискутировать о применимости режимов испытаний СПЭ кабелей для ПБИ кабелей, однако главное то, что появилась определенность, узаконенность. Специалисты ПАО «РОССЕТИ» теперь могут работать не на свой страх и риск, а опираясь на конкретный нормативный документ, но тогда возникает вопрос:

• Чем руководствоваться множеству других больших и малых предприятий эксплуатирующих комбинированные силовые кабельные линии?
• Ссылаться на то, что ГОСТ является рекомендательным документом и продолжать руководствоваться собственным опытом и здравым смыслом?
• Или пришла пора корректировать ГОСТы под требования времени?

Однозначных официальных ответов на эти вопросы в настоящее время нет.

Методика испытаний силовых кабельных линий 6

1. Измерение сопротивления изоляции

Измерение сопротивления изоляции КЛ производится мегаомметром на 2500 В. Измерения производятся на отключенных и разряженных линиях.

Измерение сопротивления изоляции многожильных кабелей без металлического экрана (брони, оболочки) производится между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой.

Измерение сопротивления изоляции многожильных кабелей с металлическим экраном (броней, оболочкой) производится между каждой жилой и остальными жилами, соединенными вместе и с металлическим экраном (броней, оболочкой).

Перед первыми и повторными измерениями КЛ должна быть разряжена путем соединения всех металлических элементов между собой и землей не менее чем на 2 мин.

Отсчеты значений сопротивления изоляции производятся по истечении 1 мин с момента приложения напряжения.

КЛ до 1 кВ считается выдержавшей испытания, если сопротивление изоляции составляет не менее 0,5 МОм. В противном случае кабель вновь разделывается.

2. Испытание изоляции кабелей повышенным выпрямленным напряжением

Испытательное напряжение принимается в соответствии с табл. 29.1. РД 34.45-51.300-97.

Разрешается техническому руководителю энергопредприятия в процессе эксплуатации исходя из местных условий как исключение уменьшать уровень испытательного напряжения для кабельных линий напряжением 6-10 кв до Uном.

Для кабелей на напряжение до 35 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения при приемо-сдаточных испытаниях составляет 10 мин., а в процессе эксплуатации – 5 мин.

Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 3-10 кВ длительность приложения полного испытательного напряжения 5 мин. Кабели с резиновой изоляцией на напряжение до 1 кВ испытаниям повышенным напряжением не подвергаются.

Токи утечки и коэффициенты асимметрии для силовых кабелей принимаются в соответствии с табл. 29.2. РД 34.45-51.300-97.

Приложение повышенного напряжения создаёт в испытываемой изоляции увеличенную напряженность электрического поля, что позволяет обнаруживать дефекты, вызвавшие недопустимое для дальнейшей эксплуатации высоковольтного кабеля снижение электрической прочности его изоляции, не обнаруживаемые другими способами (например, мегаомметром). При испытании повышенным напряжением постоянного тока особенно отчетливо выявляются местные сосредоточенные дефекты. Так как в большинстве случаев кабельные линии выходят из строя именно из-за появления в них местных дефектов (механические повреждения, коррозия, монтажные и заводские дефекты), регулярные испытания кабельных линий повышенным напряжением постоянного тока получили наиболее широкое распространение. Кроме того, испытание кабельных линий повышенным напряжением постоянного тока диктуется следующим обстоятельством.

Для испытания кабельных линий переменным током требуется большая мощность испытательной установки. Так, например, мощность установки для испытания кабеля напряжением 10 кВ и длиной 2000м составляет:

P=wCU210-3=3140.54102103=170 кВа,

Где w – угловая частота испытательного напряжения.

С – ёмкость кабеля напряжением 10 кВ, примерно равная 0,27 мкф/км.

U- испытательное напряжение, кВ.

При испытании этого же кабеля постоянным током мощность установки составит :

P = UIут = 10x1x10-3 = 10 Вт,

Где Iут – ток утечки, принимаемый равным 1 мА.

Основным назначением испытаний кабеля повышенным напряжением постоянного тока является доведение ослабленного места в них до пробоя с целью предотвращения аварийного выхода из строя кабельной линии в эксплуатации.

Повышенное выпрямленное напряжение для испытания изоляции кабеля обычно получают от установки переменного тока с помощью выпрямительного устройства.

В комплект такой испытательной установки входят: трансформатор переменного тока, рассчитанный на нужное напряжение; выпрямитель; регулировочное устройство, изменяющее величину напряжения на трансформаторе, а следовательно, и величину выпрямленного напряжения; комплект контрольно-измерительных приборов.

Напряжение испытательной установки должно быть выбрано в соответствии с наивысшим напряжением, принятым для испытываемой изоляции кабеля, согласно ПУЭ.

Ток, проходящий через изоляцию при испытании выпрямленным напряжением, в большинстве случаев не превышает величину 5-10 мА, что и определяет требования к пропускной способности выпрямителя, а следовательно, и к мощности трансформатора переменного тока.

Регулировочное устройство должно обеспечивать плавное регулирование напряжения трансформатора от нуля до полного испытательного напряжения. Ступень регулирования напряжения не должна превышать 1-1,5% величины номинального напряжения обмотки трансформатора.

В цепи, питающей регулировочное устройство, помимо коммутирующих элементов с видимым разрывом рекомендуется иметь автоматы и плавкие предохранители, обеспечивающие защиту испытательного трансформатора при недопустимых перегрузках и коротких замыканиях.

Поскольку на правильность отсчета тока утечки, особенно в нестационарном режиме, имеет большое влияние стабильность напряжения, подводимого от источника питания, рекомендуется снабжать установку стабилизатором напряжения.

Измерительный прибор для измерения тока утечки должен давать возможность отсчета токов от 0,5-1,0 до 1000 мкА. Прибор должен быть снабжен устройством, полностью его шунтирующим, это исключит повреждение прибора бросками ёмкостного тока и тока абсорбции при заряде и разряде объекта.

Стационарные и передвижные высоковольтные испытательные установки, предназначенные для получения выпрямленного напряжения, должны выполняться с соблюдением следующих условий:

• конструкция установки должна обеспечивать минимальную затрату времени на испытания при создании безопасных условий работы, простоту обслуживания установки, надёжность и бесперебойность работы в условиях частой транспортировки;

• электрическая схема установки должна быть снабжена коммутирующим аппаратом, обеспечивающим создание видимого разрыва в цепи питания источников высокого напряжения;

• металлические конструкции, баки, аппараты, нулевой вывод испытательного трансформатора и другие элементы установки, подлежащие заземлению, должны быть надёжно связаны с внешним заземляющим контуром.

Всем этим требованиям отвечают переносные испытательные установки типа АИИ-70 или АИД-70, а также заводские передвижные лаборатории, например ЭИЛ и СПЭИИ.

Изоляция многожильных кабелей без металлического экрана (брони, оболочки) испытывается между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и с землей. Изоляция многожильных кабелей с общим металлическим экраном (броней, оболочкой) испытывается между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и с экраном (броней, оболочкой).

Изоляция многожильных кабелей в отдельных металлических оболочках (экранах) испытывается между каждой жилой и оболочкой, при этом другие жилы должны быть соединены между собой и с оболочками. Допускается одновременное испытание всех фаз таких кабелей, но с измерением токов утечки в каждой фазе.

При всех указанных выше видах испытаний металлические экраны (броня, оболочки) должны быть заземлены.

Пластмассовые оболочки (шланги) кабелей, проложенных в земле, испытываются между отсоединенными от земли экранами (оболочками) и землей.

При испытаниях напряжение должно плавно подниматься до максимального значения и поддерживаться неизменным в течение всего периода испытания. Отсчет времени приложения испытательного напряжения следует производить с момента установления его максимального значения.

В течение всего периода выдержки кабеля под напряжением ведется наблюдение за значением тока утечки и на последней минуте испытания должен быть произведен отсчет показаний микроамперметра.

КЛ считается выдержавшей испытания, если во время их проведения не произошло пробоя или перекрытия по поверхности концевых муфт и значения токов утечки и их асимметрии не превысили норм, а также не наблюдалось резких толчков тока.

Если значения токов утечки стабильны, но превосходят нормы, КЛ может быть введена в работу, но с сокращением срока до последующего испытания.

При заметном нарастании тока утечки или появлении толчков тока продолжительность испытания следует увеличить до 15 мин и если при этом не происходит пробоя, то КЛ может быть включена в работу с повторным испытанием через 1 мес.

Если значения токов утечки и асимметрия токов утечки превышают нормы, необходимо осмотреть концевые заделки и изоляторы, устранить видимые дефекты (пыль, грязь, влага и т.п.) и произвести повторные испытания.

После каждого испытания производят повторное измерение сопротивления изоляции с помощью мегаомметра на 2500 В для того, чтобы убедиться, что производство испытаний не ухудшило состояние изоляции кабеля.

3. Определение целости жил кабеля и фазировка КЛ

Определение целости жил кабелей производится мегаомметром при соединении проверяемой жилы на другом конце кабеля с землей. Таким же образом производится предварительная фазировка КЛ. Если на одном из концов кабеля проверяемая жила подсоединяется к фазе «А», то на другом конце она должна подсоединиться тоже к фазе «А». На основании «прозвонки» делается раскраска жил.

Перед включением в работу КЛ фазируется под напряжением. Для этого с одного конца на кабель подается рабочее напряжение, а с другого конца проверяется соответствие фаз измерениями напряжений между одноименными и разноименными фазами КЛ и шинами распределительного устройства, где производится фазировка.

Работа указателя обеспечивается только при двухполюсном его подключении к электроустановке. Применение диэлектрических перчаток при этом обязательно.

Исправность указателя проверяется на рабочем месте путем двухполюсного подключения указателя к земле и фазе. Сигнальная лампа исправного указателя при этом должна ярко светиться.

НТД и техническая литература:

• Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М — 016 — 2001. — М.: 2001.

• Правила устройства электроустановок Глава 1.8 Нормы приемосдаточных испытаний Седьмое издание

• Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое с изменениями и дополнениями — М.:НЦ ЭНАС, 2004.

• Наладка и испытания электрооборудования станций и подстанций/ под ред. Мусаэляна Э.С. -М.:Энергия, 1979.

• Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. – М.: ОРГРЭС, 1997.

• Правила применения и испытания средств защиты… Издание девятое.- М.: 1993.

Электролаборатория — Испытание силовых кабельных линий

Являясь частными случаями испытаний с использованием мегаомметра на постоянное напряжение 2500 В, по факту означают испытание кабеля повышенным напряжением в широком смысле, т.е. всего комплекса предписываемых проверок.

При проведении испытаний кабельных линий мы руководствуемся в первую очередь Нормами принятыми крупными сетевыми организациями в Москве и Московской области — ПАО «МОЭСК» и ПАО «ОЭК».

Такая позиция связана с тем, что сети до 10 кВ включительно упираются в принадлежащие им Центры питания (ЦП) и при включении (подаче) напряжения потребуются протоколы, соответствующие именно их требованиям.

Испытываются кабели — испытания:

• вновь проложенные и после перекладки — приемосдаточные;
• находящиеся в эксплуатации — плановые по графику;
• после ремонта или длительного отключения — внеплановые;
• испытание КЛ в составе работ по определению места повреждения и ремонту кабельных линий — диагностические;

Периодичность испытания кабелей 0,4 кВ.

Кабели на рабочее напряжение 0,4 кВ испытываются

• вновь проложенные и после перекладки — перед включением;
• после ремонта

Обратите внимание. Периодические испытания кабелей на номинальное напряжение до 1000 В для балансодержателей (сетевых организаций) не регламентированы. В связи с этим следует руководствоваться нормами ПУЭ и ПТЭЭП для электроустановок до 1000 В для зданий и сооружений. Периодичность 1 раз в 1-2 года.

Периодичность испытания кабелей 6-10 кВ.

• 1 раз в год — для основных и резервных кабельных линий, питающих особо ответственных потребителей;
• 1 раз в 3 года — основные кабельные линии;
• 1 раз в 5 лет — резервные кабельные линии;

Допускается не испытывать кабельные линии длиной до 60 м, являющихся выводами из трансформаторных подстанций (ТП, РП, РТП) на воздушные линии.

Нормы испытаний кабелей повышенным напряжением.

Как вариант: Высоковольтные испытания кабеля.

Величина и длительность приложения испытательного напряжения для испытания кабелей 6-10 кВ с бумажной изоляцией.

Величина и длительность приложения испытательного напряжения для испытания кабелей 6-10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Ознакомиться с методикой и особенностями испытаний кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена можно здесь.

Величина и длительность приложения испытательного напряжения для испытания кабелей до 1(0,4) кВ с бумажной, пластмассовой и ПВХ изоляцией.

Фактически, электроиспытания сводятся к проверке характеристик изоляции кабеля на соответствие текущим Нормам и Правилам, а, так же, особых указаний завода-изготовителя, если таковые имеются. В связи с этим, программы (методики) испытания кабелей различны для разных видов изоляции и рабочих напряжений (ПВХ изоляция, сшитый полиэтилен, 0,4 или 10кВ и прочее), что и отражено в выше приведенных таблицах.

Методика испытания силовых кабельных линий до 1 кв

1. Область применения.

1.  Настоящий документ разработан для применения электротехнической лаборатории при приёмо-сдаточных испытаниях электроустановок потребителей.

2.  Настоящий документ определяет методику выполнения измерения сопротивления изоляции и определения состояния изоляции силовых, осветительных проводок и кабельных линий напряжением до 1 кВ и испытаний изоляции вторичных цепей и аппаратов повышенным напряжением промышленной частоты.

3.  Испытания проводятся для определения наличия необходимого запаса прочности изоляции электрических проводников, отсутствия общих и местных дефектов после монтажных работ.

4.  Цель проверки – проверка соответствия состояния фарфоровых изоляторов требованиям ПУЭ.

2. Объект испытаний.

Испытаниям подлежат вторичные цепи электропроводки и силовые кабельные линии до 1000 В.

3. Определяемые характеристики.

При проведении проверки силовых кабельных линий до 1000 В производятся испытания в объёме:

4. Условия проведения испытаний.

Испытания силовых кабельных линий до 1000 В производятся при температуре окружающего воздуха не ниже +5° С и относительной влажности воздуха не более 90 %.

5. Средства измерения.

Технические данные средств измерения, применяемых при производстве испытаний силовых кабельных линий до 1000 В:

6. Порядок проведения измерений.

4.  Проверка работоспособности измерительных приборов в соответствии с инструкциями по эксплуатации.

7. Измерение сопротивления изоляции.

Перед использованием мегаомметр рекомендуется подвергнуть контрольной проверке, которая заключается в измерении показаний по шкале при разомкнутых и короткозамкнутых проводах самого мегаомметра. В случае разомкнутых проводов стрелка мегаомметра должна находиться у отметки шкалы «бесконечно», а в случае короткозамкнутых проводов – у отметки шкалы «0». Ознакомиться с электрической схемой объекта. Измерение сопротивления изоляции осуществлять при разомкнутой внешней цепи. Включить выключатели, питающие непосредственно группы освещения. Лампочки необходимо вывернуть. Защитное заземление с объекта разрешается снимать только после того, как к нему будет подключен прибор.

При измерении сопротивления изоляции необходимо выполнить следующие операции:

—  сопротивление изоляции проводок и кабелей измерять в направлении от питающих фидеров и далее по мере разветвления цепи. Измерение проводить между жилами и между каждой жилой  и «землей» поочередно.

—  для развития заданного напряжения на генераторе мегаомметра вращать рукоятку со скоростью 120 об/мин. Генератор снабжен центробежным регулятором, ограничивающим скорость вращения, благодаря чему напряжение на выходе остается постоянным.

—  измерения следует производить при устойчивом положении стрелки прибора. Показания следует снимать через 1 минуту после начала измерений.

—  после окончания измерений испытуемый объект необходимо разрядить путем кратковременного заземления.

—  замерить сопротивление изоляции кабелей в каждом распределительном шкафу ШР, идущих от группы предохранителей до щитков освещения ЩО.

—  показания всех измерений заносятся в рабочий журнал и анализируются. Изоляция считается непригодной к эксплуатации, если сопротивление ее ниже минимально-допустимого значения. При этом температура изоляции должна быть не ниже +5°С.

—  при определении больших сопротивлений изоляции, в сырую погоду (при повышенной влажности) для того, чтобы на показания мегаомметра не оказывали влияние токи утечки по поверхности изоляции, мегаомметрподключить к испытательному объекту с использованием зажима «экран» (Э). Вывод «экрана» подключить к токоведущему электроду, размещенному на изолированной обмотке кабеля возле воронки, либо на заземленную оболочку кабеля.

—  перед проведением измерений необходимо по возможности уменьшить количество факторов, вызывающих дополнительную погрешность.

8. Испытания изоляции повышенным напряжением

промышленной частоты.

Подготовка к выполнению испытаний:

—  перед испытанием снимаются все заземления и отсоединяется вся аппаратура, применение которой не допускает испытание повышенным напряжением.

—  Временные перемычки, которые необходимо поставить по условию объединения участков электросхемы, должны отличаться от проводов, которыми выполнены монтажные схемы.

—  перед подачей напряжения на испытательную установку необходимо:

а) проверить все ли члены бригады находятся на местах, нет ли посторонних лиц;

б) предупредить бригаду  словами «Подаю напряжение», после чего с ввода испытательной установки снять заземление и включить установку.

—  по окончании испытаний  производитель снимает напряжение с испытательной установки до нуля, отключает аппарат, заземляет вывод испытательной установки и сообщает работникам бригады словами: «Напряжение снято». Только после чего можно пересоединять провода от испытательной установки или отсоединить их по окончании испытаний.

Выполнение испытаний:

—  испытание изоляции напряжением повышенной частоты  производится по схеме рис.1

—  при большом числе разветвленных цепей, для предотвращения перегрузки испытательной установки емкостными токами, испытания следует производить по участкам.

—  изоляция считается выдержавшей испытания повышенным напряжением в том случае, если не было пробоя, частичных разрядов, выделения газа или дыма, резкого снижения напряжения и возрастания тока, местного нагрева изоляции.

Рис.1. Схема для испытания  изоляции вторичных цепей повышенным напряжением.

10. Обработка данных и оформление результатов измерений.

1.  На основании полученных данных оформляется протокол установленной формы.

В протокол заносится наименьшее из полученных значений сопротивления изоляции измеряемой цепи. Протокол оформляется в виде таблицы.

11. Требования безопасности и охраны окружающей среды.

1.  При выполнении испытаний необходимо руководствоваться требованиями «Межотраслевых правил по охране труда при эксплуатации электроустановок».

2.  Испытания сборных и соединительных шин опасности для окружающей среды не предоставляют.

Руководитель ЭТЛ:

Измерения и испытание силовых кабельных линий в СПб

Измерения и испытания кабельных линий проводятся регулярно, в зависимости от характера объекта. Одновременно проводятся измерения сопротивления изоляции и испытания электрической прочности изоляции повышенным напряжением. Все измерения проводятся нашими специалистами согласно требований нормативных документов:

• ПУЭ 7-е издание раздел 1, гл. 1.8;
• ПТЭЭП
• РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования»,

а также согласно документации на оборудование заводов-изготовителей.

Измерение сопротивления изоляции

Изоляция кабельных линий проверяется на сопротивление постоянному току, это один из основных показателей ее исправности. Испытание изоляции кабельных линий дает возможность получить не только картину ее состояния на текущий момент, но и выяснить, насколько успешно она будет противостоять воздействию тока повышенного напряжения в случаях, когда произойдет нарушение работы электрообъекта. При испытаниях изоляции кабельной линии повышенным выпрямленным напряжением измеряют ток утечки.

Измерение сопротивления изоляции кабельных линий проводится мегаоомметром. Мегаомметр – прибор, состоящий из источника напряжения (постоянного или переменного генератора с выпрямителем тока) и измерительного механизма. На сегодняшний день самыми распространенными моделями мегаоомметров являются Е6-24, UT511, 512, 513 производства республики Казахстан, Greenlee 5880, 5882, 5990, Fluke, SEW, Megger, Sonel (MIC2500, MIC-3) и другие. Сопротивление изоляции кабельных линий должно находиться в пределах нормы по требованиям ПУЭ при рабочем напряжении в 380 и 220В. Для силовых линий на напряжение 0,4кВ при напряжении мегаомметра 2,5 кВ допустимое сопротивление изоляции должно превышать 0,5 МОм, и равняться 0,5 МОм при напряжении в 1кВ для электропроводок. Для силовых кабельных линий выше 1 кВ сопротивление изоляции не нормируется. Измерения сопротивления изоляции проводятся относительно фаз друг к другу и каждой фазы – к земле.

Допуск к работе с мегаомметром получает только лицо с группой по электробезопасности не ниже III.У лиц, проводящих испытания повышенным напряжением должен быть допуск к специальным видам работ, что отмечается в удостоверении по электробезопасности. При измерении сопротивления изоляции силовых линий и электропроводок, должны быть соблюдены требования безопасности: отключены приборы, коммутирующиеся с силовой линией. Часть установки, где проводятся измерения, должна быть освобождена от людей. С объекта испытаний должно быть снято напряжение, кабель при испытаниях должен быть разземлен.  В помещениях с двух сторон кабеля – объекта испытаний должны быть развешаны предупреждающие плакаты с надписями: «СТОЙ! НАПРЯЖЕНИЕ!» «ИСПЫТАНИЯ! ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ!».

Испытание сопротивления изоляции

К испытанию сопротивления изоляции кабельных силовых линий предъявляются более высокие требования. Так, персонал наладчиков должен пройти проверку здоровья и  иметь медицинскую справку, а также доказать наличие необходимых знаний, умений и навыков перед специальной комиссией. Группа по электробезопасности у специалистов должна быть не ниже IV. Подтверждение квалификации и прохождения проверок на профпригодность и медицинский допуск отражаются записью в строке «Свидетельство на право проведения специальных работ». В состав бригады по испытанию сопротивления изоляции кабельных линий должны входить минимум два человека, у которых уже есть стаж работы не менее 3 месяцев и опыт проведения высоковольтных испытаний.

Руководитель работ должен иметь группу по электробезопасности не ниже пятой, у производителя работ группа по электробезопасности- не ниже IV и квалификация инженера-электрика. Остальные члены бригады должны быть инженерами-электриками или электромонтерами со специализацией «испытания и измерения», с группой по безопасности не ниже III. Охранники места проведения испытаний могут быть со второй группойпо ЭБ, но они не допускаются непосредственно к проведению работ по испытанию сопротивления изоляции кабельных линий.

Помимо требований к персоналу, сотрудники электроизмерительной лаборатории и руководство организации обеспечивают соблюдение правил техники безопасности для помещения. Помимо надписей «СТОЙ! НАПРЯЖЕНИЕ!» в недоступных для отслеживания местах, само место испытаний и испытательная установка должны быть огорожены маркировочной лентой и снабжены плакатами с надписью, обращенной наружу: «ИСПЫТАНИЯ! ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ!» а на приводах отключенных разъединителей – «НЕ ВКЛЮЧАТЬ! РАБОТАЮТ ЛЮДИ». Если есть возможность, у места испытания сопротивления изоляции кабельных линий должен быть выставлен охранник или наблюдающий. До сотрудников организации должна быть доведена информация о проводящихся испытаниях, помещение – очищено от посторонних. Если проводятся дополнительные испытания или измерения того же оборудования, работающие бригады или отдельные работники должны быть удалены на общих основаниях со сдачей нарядов допускающему лицу.

Требования безопасности при испытаниях сопротивления изоляции кабельных линий изложены в «Правилах устройства электроустановок», «Межотраслевых правилах по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок», «Правилах эксплуатации электроустановок», а также инструкциях по охране труда и эксплуатации используемого при испытаниях высоковольтного оборудования. За наложение и снятие заземления отвечает одно лицо. Работы должны производиться под наблюдением ответственного, в диэлектрических перчатках, и – одним из сотрудников бригады по испытанию кабельной линии: «Независимо от заземления вывода испытательной установки лицо, производящее присоединение в испытательной схеме, должно наложить заземление на соединительный провод и на изолированные от земли части испытательного оборудования. Снимать эти заземления можно только после окончания переключений». Незаземленные при испытаниях кабельной линии провода и части установок по умолчанию рассматриваются как находящиеся под испытательным напряжением.

Испытываемое оборудование присоединяется к сети через штепсельный разъем и двухполюсный выключатель. Оператор пульта должен проводить подсоединение. С использованием средств защиты. При этом с момента начала испытаний до момента их окончания, у пульта должен находиться как минимум один человек. В случае возгорания, замыкания, задымления, отключении питания и других чрезвычайных ситуациях, напряжение немедленно снимается рубильником с видимым разрывом по стороне 0,4 кВ. В случае отключения питания запрещается выяснять причину отключения до снятия напряжения с испытательной установки и объекта испытаний и заземления оборудования. Если чрезвычайная ситуация возникла, дальнейшие испытания прекращаются. Эти и другие вопросы требований техники безопасности при испытаниях кабельных линии повышенным напряжением подробно рассмотрены в НД ПОТ, которым и рекомендуется руководствоваться.

Испытание кабельной линии

Для испытания кабельной линии, как и при измерениях, важны внешние условия. Так, необходимо проводить испытания в сухом помещении, либо в сухую погоду, при температуре не ниже пяти градусов Цельсия выше нуля. Атмосферное давление фиксируется и заносится в протокол, но как таковое, не оказывает влияние на результаты измерений. При  испытаниях кабельной линии особое значение имеет влажность: при влажности воздуха более 80% на кабелях, проводах и частях испытываемой установки, а также и на испытательном оборудовании образуется водяной конденсат, который может стать причиной пробоя изоляции. Пробой изоляции мгновенно приводит к выходу повреждению кабельной линии.

Аппаратура, с помощью которой производят испытания кабельных линий, состоит из нескольких установок:

• испытательный трансформатор;
• защитная аппаратура;
• регулирующее устройство;
• контрольно-измерительная аппаратура.

Специалистами нашей электроизмерительной лаборатории используется установка АИД-70, а также мощные передвижные высоковольтные испытательные установки, которые обладают достаточным уровнем защиты и надлежащим уровнем подготовлены для проведения испытаний. Для измерения емкости конденсаторов или обмоток силовых трансформаторов и измерения тангенса диэлектрических потерь используются мосты переменного тока типа Р2056М, СА-7100, Тангенс 2000. Перед началом измерений и испытаний кабельной линии специалисты ЭЛ тщательно проверяют подключение испытательной установки и объекта испытаний.  Все испытательное оборудование и срества измерений ЭЛ проходят поверку и аттестацию в соответствующих государственных органах, к которым относится Центр стандартизации и метрологии. Поверка происходит по методикам с выдачей Аттестатов испытаний или свидетельств о поверке сроком на 12 или 24 месяца. Все данные заносятся в рабочую тетрадь, в частности – дата измерений, температура воздуха, влажность, давление, данные измерительной аппаратуры, данные измеряемого объекта, результаты внешнего осмотра, используемая схема измерения/испытания. Все данные испытаний сравниваются с требованиями НД, и на основании сравнения выдаётся заключение о пригодности объекта к эксплуатации. По результатам испытаний заполняется протокол установленной формы, в соответствии с требованиями НД (ГОСТ Р 17025-2006) и согласованный с Ростехнадзором.

Нормативные документы, на соответствие требованиям которых проводятся измерения:

• ПУЭ 7-е издание раздел 1, гл. 1.8;
• РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования»;
• Документация заводов-изготовителей оборудования.

Нормы приемо-сдаточных испытаний силовых кабельных линий

Объем приемо-сдаточных испытаний.

В соответствии с требованиями ПУЭ объем приемо-сдаточных испытаний силовых кабельных линий включает следующие работы.

1. Проверка целостности и фазировки жил кабеля.
2. Измерение сопротивления изоляции.
3. Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока.
4. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
5. Определение активного сопротивления жил.
6. Определение электрической рабочей емкости жил.
7. Измерение распределения тока по одножильным кабелям.
8. Проверка защиты от блуждающих токов.
9. Испытание на наличие нерастворенного воздуха (пропиточное испытание).
10. Испытание подпитывающих агрегатов и автоматического подогрева концевых муфт.
11. Контроль состояния антикоррозийного покрытия.
12. Проверка характеристик масла.
13. Измерение сопротивления заземления.

Силовые кабельные линии напряжением до 1 кВ испытываются по пп.1, 2, 7, 13.

Силовые кабельные линии напряжением выше 1 кВ и до 35 кВ — по п.п.1-3, 6, 7, 11, 13, а напряжением 110 кВ и выше — в полном объеме, предусмотренным настоящей инструкцией.

Проверка целостности и фазировки жил кабеля.

Перед включением кабеля в работу производится его фазировка, т.е. обеспечивается соответствие фаз кабеля фазам присоединяемого участка электроустановки. Проверка производится прозвонкой с помощью телефонных трубок или мегаомметра. На основании проверки производится раскраска жил в соответствии с раскраской принятой на данной установке.

Технология «прозвонки» с помощью телефонных трубок заключается в следующем: один работник подсоединяет свою телефонную трубку к жиле кабеля и оболочке (заземленной части электропроводки), а другой поочередно к жилам кабеля со своей стороны, пока не дойдет до той жилы, к которой подключился первый работник. При этом устанавливается телефонная связь между работниками и они могут договориться о порядке проверки другой жилы. На проверенные жилы навешивают временные бирки с соответствующей маркировкой. Проверка жил «прозвонкой» будет успешной, если исключить возможность образования обходных цепей. Во избежание ошибок необходимо убедиться, что связь возможна только по одной жиле; для этого подсоединяют трубку к каждой из оставшихся жил и убеждаются, что связи по ним нет. Для «прозвонки» используют низкоомные телефонные трубки, а в качестве источника питания — батарейку от карманного фонаря.

После предварительной прозвонки перед включением кабельной линии в работу производится фазировка ее под напряжением. Для этого с одного конца кабеля подается рабочее напряжение, а с другого конца производится проверка соответствия фаз измерениями напряжений между одноименными и разноименными фазами. Газировка производится вольтметрами (в сетях до 1кВ) или вольтметрами с трансформаторами напряжения, а также с помощью указателей напряжения типа УВН-80, УВНФ и др. (в сетях напряжением выше 1 кВ),

Порядок проведения фазировки в линиях различного напряжения примерно одинаков. Так фазировка кабельной линии с помощью указателей напряжения выполняется в следующей последовательности (см. рис. 1). Проверяется исправность указателя напряжения, для чего щупом трубки без неоновой лампы касаются заземления, а щуп другой трубки подносят к жиле кабеля находящегося под напряжением, при этом неоновая лампа должна загореться. Затем щупами обеих трубок касаются одной жилы находящей под напряжением. Лампа индикатора при этом гореть не должна. После этого проверяется наличие напряжения на выводах электроустановки и кабеля (см. рис. 1в). Данную проверку производят для того, чтобы исключить ошибку при фазировке линии имеющей обрыв (например, из-за неисправности предохранителя). Процесс собственно фазировки состоит в том, что щупом одной трубки указателя касаются любого крайнего вывода установки, например фазы С, а щупом другой трубки — поочередно трех выводов со стороны фазируемой линии (см. рис. 1г). В двух случаях касания (С-А 1 и С-B1) неоновая лампа загорается, в третьем (С-С1) лапа гореть не будет, что укажет на одноименность фаз. Аналогично определяют другие одноименные фазы.

Измерение сопротивления изоляции.

Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ. Для силовых кабелей до 1 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм. Для силовых кабелей выше 1 кВ сопротивление изоляции не нормируется, но должно быть порядка десятка МОм и выше. Измерение следует производить до и после испытания кабеля повышенным напряжением.

Методика измерения сопротивления и приборы, используемые при этом, представлены испытаниях изоляции электрооборудования повышенным напряжением.

Перед началом измерения сопротивления изоляции на кабельной линии необходимо:

1. Убедиться в отсутствии напряжения на линии.
2. Заземлить испытуемую цепь на время подключения прибора.

После окончания измерения, прежде чем отсоединять концы от прибора необходимо снять накопленный заряд путем наложения заземления.

Разрядку кабеля необходимо производить при помощи специальной разрядной штанги сначала через ограничительное сопротивление, а затем накоротко. Короткие участки кабеля длиной до 100 м можно разряжать без ограничительного сопротивления.

При измерении сопротивления изоляции кабельных линий большой длины, необходимо помнить, что они обладают значительной емкостью, поэтому показания мегаомметра следует отмечать только после окончания заряда кабеля.

Категорически запрещается измерять сопротивление изоляции на кабельной линии, если она хотя бы на небольшом участке проходит вблизи другой линии, находящейся под напряжением.

Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока.

Силовые кабели напряжением выше 1 кВ испытываются повышенным напряжением выпрямленного тока.

Величины испытательных напряжений и длительность приложения нормированного испытательного напряжения приведены в таблице 5.

Таблица 5. Испытательные напряжения выпрямленного тока для силовых кабелей

Методика проведения испытания повышенным напряжением выпрямленного тока, а также установки и оборудование для испытания представлены испытаниях изоляции электрооборудования повышенным напряжением.

При испытании напряжение должно плавно подниматься до испытательной величины и поддерживаться неизменным в течение всего периода испытания. Подъем испытательного напряжения для кабельных линий напряжением до 10 кВ осуществляется в течение 1 мин, а для кабельных линий 20-35 кВ — со скоростью не более 0,5 кВ/с.

В случае, если контроль над испытательным напряжением осуществляется по вольтметру, включенному на первичной стороне повышающего трансформатора, то в результаты измерения может вноситься некоторая погрешность за счет падения напря жения в элементах испытательной схемы, в частности, в кенотронах.

Измерение токов утечки кабеля 3-10 кВ при испытаниях повешенным выпрямленным напряжением производиться с помощью микроамперметров, включенных или на стороне высокого напряжения испытательной установки, или в нуль испытательного трансформатора. При применении последней схемы измерения токов утечки возможно искажение отсчета за счет паразитных токов утечки.

При испытаниях силовых кабельных линий повышенным выпрямленным напряжением оценка их состояния производится не только по абсолютному значению тока утечки, но и путем учета характера изменения тока утечки по времени, асимметрии токов утечки по фазам, характера сохранения и спада заряда и т.п. В эксплуатации принято, что кабельная линия может быть введена в работу, если токи утечки имеют стабильное значение, но не превосходят 300 мкА для линий с номинальным напряжением до 10 кВ. Для коротких кабельных линий (длиною до 100 м) без соединительных муфт допустимые токи утечки не должны превышать 2-3 мкА на 1кВ испытательного напряжения. Асимметрия токов утечки по фазам не должны превышать 8-10 при условии, что абсолютные значения токов не превышают допустимые.

Для исправной изоляции силового кабеля ток утечки спадает в зависимости от длительности приложения испытательного напряжения, и тем больше, чем лучше каче ство изоляции. У силового кабеля с дефектной изоляцией ток утечки увеличивается во времени. При заметном нарастании тока утечки при испытании силового кабеля про должительность испытания увеличивается до 10-20 мин. При дальнейшем нарастании утечки, если оно не вызвано дефектами концевых разделок, испытание должно вестись до пробоя изоляции кабеля.

При испытаниях напряжение от выпрямленной установки подводится к одной из жил испытуемого кабеля. Остальные жилы испытуемого кабеля, а также все жилы других параллельных кабелей данного присоединения должны быть надежно соединены между собой и заземлены. У трехжильных кабелей испытанию подвергается изоляция каждой жилы относительно оболочки и других заземленных жил. У однофазных кабелей и кабелей с отдельно освинцованными жилами испытывается изоляция жилы относительно металлической оболочки.

Кабель считается выдержавшим испытания, если не произошло пробоя, не было скользящих разрядов и толчков тока утечки или его нарастания, после того как он дос тиг установившейся величины.

После каждого испытания цепи кабельной линии ее необходимо разрядить по приведенной методике.

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты допускается

производить для линий 110-220 кВ взамен испытания повышенным напряжением выпрямленного тока.

Величины испытательного напряжения промышленной частоты приведены в табл. 6.

Таблица 6. Величины испытательного напряжения промышленной частоты

Методика испытания и установки для испытания изоляции повышенным напряжением промышленной частоты приведены испытаниях изоляции электрооборудования повышенным напряжением.

Определение активного сопротивления жил.

Производиться для линий напряжением 35 кВ и выше.

Активное сопротивление жил кабельной линии постоянному току, приведенные к 1 мм сечения, 1 м длины и температуре + 20 С, должно быть не более 0,0179 Ом для медной жилы и не более 0,0294 Ом для алюминиевой жилы.

Активное сопротивление жил кабелей постоянному току представлены в табл. табл. 7, 13.8.

Методики измерения и необходимые приборы приведены.

Таблица 7. Активное сопротивление жил кабелей постоянному току при температуре +20°С

Примечание: в числителе указано для медной, а в знаменателе для алюминиевой жилы.

Таблица 8. Активное сопротивление жил маслонаполненных кабелей постоянному току при температуре +20°С

Определение электрической рабочей емкости жил.

Производиться для линий 35 кВ и выше. Измеренная емкость, приведенная к удельным величинам, не должна отличаться от результатов заводских испытаний более чем на 5%.

Измерение емкости кабельных линий производится методом амперметравольтметра или по мостовой схеме.

Метод амперметра-вольтметра. позволяет с большой точностью определять емкости со значениями C≥0,1 мкФ, что соответствует параметрам кабелей. Схема измерения по данному методу представлена на рис. 2.

По результатам измерения напряжения и тока емкость, мкФ, вычисляется по формуле

где: I — емкостной ток, А; U — напряжение на кабеле, В; f — частота напряжения в сети, Гц.

По данным измерения определяется удельная емкость кабеля, мкФ/км

В том случае, когда измерение методом амперметра-вольтметра требует специального оборудования и приборов, желательно применение мостового метода.

При измерении мостовым методом используются мосты переменного тока типа МД-16, P5026, P595 и др. Измерения производятся по перевернутой схеме (о порядке измерения следует руководствоваться указаниями). При выборе средств измерения следует учитывать, что удельные погонные емкости кабелей 35 кВ и выше составляют десятые доли мкФ/км, а пределы измерения емкости мостами переменного тока находятся в диапазонах:

мост Р5026 на напряжении 3-10 кВ — 10 ÷1 мкФ, на напряжении менее 100 В — 6,5·10-4÷5·102 мкФ;

мост МД-16 на напряжении 6-10 кВ – 0,3·10-4 ÷0,4 мкФ, на напряжении 100 В — 0,3 · 10-3 ÷100 мкФ;

мост P595 на напряжении 3-10 кВ –3·10-5 ÷1 мкФ, на напряжении менее 100 В – 3 · 10-4 ÷102 мкФ.

Измерение распределения тока по одножильным кабелям.

Неравномерность в распределении токов на кабелях не долина быть более 10%. Измерения производятся переносными приборами или токоизмерительными клещами.

Испытание кабеля 10 кв повышенным напряжением. Высоковольтные испытания кабельных линий

Содержание:

1. Условия проведения испытаний
2. Испытание кабеля повышенным напряжением
3. Проверка целостности жил
4. Испытание кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена
5. Испытание оболочки СПЭ-кабеля
6. Поиск повреждения СПЭ-кабеля

Высоковольтные кабельные линии (КЛ) подвергаются воздействию веса и сдвига почвы, температурных перепадов и других внешних факторов. Проверить состояние изоляционного слоя и своевременно заменить поврежденные участки позволяет испытание кабельных линий повышенным напряжением. Регулярное проведение таких проверок является необходимым условием для безотказного функционирования КЛ, помогает не допустить аварий, материального ущерба и прочих неприятных последствий.

Испытание высоковольтного кабеля 10 кВ требуется:

• после прокладки или замены кабеля – перед засыпкой траншеи и включением электролинии;
• в отношении используемых КЛ – после продолжительного отключения и выполнения планового или внепланового ремонта;
• в отношении оболочки кабеля, который проложен в грунте и работает без электрических пробоев, – с периодичностью в 5 лет;
• для главных КЛ – с промежутком в 3 года;
• для запасных – с 5-летней периодичностью;
• для главных и запасных КЛ, питающих объекты особой важности, – ежегодно.

При реализации земляных работ, оползнях, осаждении или размыве грунта требуются внеочередные испытания КЛ. Дополнительные проверки выполняются по окончании работ.

Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет все необходимые лицензии для проведения испытаний высоковольтных кабелей, слаженный коллектив профессионалов и сертификаты, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если Вы хотите заказать высоковольтные испытания, а также по другим вопросам, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34.

Условия проведения испытаний

Высоковольтные испытания силовых кабелей должны выполнять компетентные специалисты, которые достигли 18-летнего возраста и прошли соответствующее обучение. Вначале КЛ осматриваются с целью выявления дефектов изоляционного слоя. С поверхности убираются значительные загрязнения. Воронки протираются.

Допустимая температура воздуха для реализации испытательных работ – от 0 °С. Первостепенно мегомметром замеряется сопротивление изоляционного покрытия кабеля. Необходимое сопротивление повышенного напряжения – не ниже 1 МОм. Такие измерения позволяют обнаружить значительные дефекты, нарушение целостности и ошибки, допущенные при осуществлении ремонтных мероприятий.

Сопротивление изоляции измеряется так:

1. При помощи прибора увеличенного напряжения проверяется, обесточен ли кабель.

2. На кабельные жилы устанавливается заземление с зажимами.

3. С противоположной стороны кабельные выводы оставляют свободными. Здесь размещают предупреждения или оставляют контролирующее лицо, чтобы избежать попадания под напряжение случайных прохожих.

4. Сопротивление изоляции измеряется мегомметром, по 60 секунд на провод.

5. Полученные результаты замеров фиксируются в блокноте.

Испытание кабеля повышенным напряжением

Испытание кабеля 10 кВ повышенным напряжением дает возможность обнаружить проблемы, не выявленные мегомметром, и довести его до пробоя в неисправных местах. Увеличенное напряжение подается посредством высоковольтного провода специального оборудования на 1 жилу, а на остальные накладывается переносное заземление. Напряжение плавно увеличивается до максимума в 60 кВт.

Затем отсчитывается необходимое время проверки (5–10 минут), и тщательно отслеживается утечка тока и напряжения. На завершающей минуте отсчитывается утечка тока по показаниям микроамперметра. Напряжение плавно уменьшается до нулевого значения. Высоковольтный вывод оборудования заземляется. Аналогично проверяются все жилы. Итоги проверок вносятся в блокнот. Допустимая разница утечки токов по фазам – не выше 50%.

Кабель признается прошедшим испытание при отсутствии:

• толчков тока, пробоев;
• снижения сопротивления изоляционного слоя;
• роста утечки тока;
• поверхностных разрядов.

При возрастании утечки тока КЛ допускается к эксплуатации при условии, что ее будут чаще контролировать и испытывать. При выявлении пробоя проводимые работы приостанавливаются, и начинается поиск неисправных участков.

Т. Допустимые токи утечки и коэффициенты асимметрии для СКЛ.

Проверка целостности жил

Целостность жил проверяется омметром. С жилой и проводником формируется замкнутая цепь, и последовательно замеряется сопротивление компонентов кабеля. Перед применением омметра осуществляется его осмотр на предмет отсутствия повреждений. Затем выполняется его пробное тестирование при разведенных и соединенных щупах.

При проверке механическим прибором для исключения погрешности его размещают на горизонтальной плоскости. Из-за изменчивости сопротивления изоляционного слоя в зависимости от внешних факторов проверка ведется минимум 1 минуту. Значения фиксируются с 15 секунды.

Проверка целостности жил включает в себя следующие шаги:

• Отвод людей из испытываемой части электроустановки.
• Заземление выводов объекта испытаний.
• Контроль отсутствия напряжения.
• Удаление и очистка изоляционного покрытия кабеля.
• Установка измерительных щупалец мегомметра.
• Снятие заземления.
• Поочередная проверка изоляции всех жил.
• Занесение результатов проверки в протокол.
• Отключение автоматов и отсоединение нулевых проводов от клеммы.

Все проверочные работы выполняются в резиновых перчатках, со строгим соблюдением требований безопасности. В случае выявления дефекта проверяемая часть разбирается, чтобы отыскать и ликвидировать неисправность. По завершении работ остаточный заряд мегомметра снимается коротким замыканием, с разряжением щупов друг с другом.

Испытание кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена

Кабель со СПЭ-изоляцией испытывается напряжением переменного тока. Посредством меняющейся полярности заряда удается компенсировать и разрядить накопившиеся заряды. При проверке напряжением особо низкой частоты удается получить предельную скорость развития пробоя и обнаружить проблемы. Для недопущения повреждения КЛ подаваемое напряжение должно иметь вид строго симметричной синусоиды.

Испытания КЛ и вставок со СПЭ-изоляцией обязательны перед вводом линий в эксплуатацию и по окончании ремонтных мероприятий. Испытание кабеля из сшитого полиэтилена 10 кВ и другого напряжения осуществляется по инструкции УП-Б-1. Ее требования представлены в таблице:

Испытание оболочки СПЭ-кабеля

Оболочка кабелей со СПЭ-изоляцией нередко бывает повреждена вследствие механических или коррозионных воздействий. Если своевременно не устранить этот дефект, потеряет свои защитные качества главная изоляция, и произойдет пробой. Оболочка СПЭ-кабеля напряжением 10–20 кВ проверяется напряжением 5 В постоянного тока на протяжении 10 минут. При выявлении пробоя осуществляется локальный поиск месторасположения дефекта.

Оболочки кабелей 10–20 кВ со СПЭ-изоляцией обязательно подвергаются испытаниям:

• перед сдачей КЛ в эксплуатацию;
• спустя 2,5 года после запуска КЛ в эксплуатационный режим и в дальнейшем с промежутком в 5 лет;
• после ремонта изоляционного слоя;
• при раскопках, осуществляемых в охранной области КЛ, – из-за риска повреждения защитных оболочек.

Для комплексного испытания кабелей и их оболочек используется специальный аппаратный комплекс. Он определяет участки с повреждениями и с высокой точностью выявляет местонахождение дефектов, автоматически используя способ пошагового напряжения.

Поиск повреждения СПЭ-кабеля

При поиске дефектов кабеля с оболочкой из сшитого полиэтилена действия ведутся в 3-х направлениях: выявляются дефектные участки оболочки, изоляции и непосредственно жил кабеля. Для начальной локализации проблемных участков оболочки применяется мостовой метод замеров по Мюррею и Глейзеру. Для точного поиска месторасположения дефектов используется универсальный приемник и методика импульсного напряжения. Для комплексного решения данной задачи используется прецизионный мост.

Места дефектов изоляции также определяются в 2 стадии. Вначале выполняется предварительная локализация посредством петлевого метода и прецизионного моста, а затем – точное выявление дефектных мест при помощи методики шагового напряжения.

Для выявления мест повреждений самих жил используются различные технологии:

• для 3-жильного кабеля – прожиг;
• для начальной локализации – беспрожиговые методы;
• для высокоточного выявления дефектов – акустический способ.

Своевременное проведение испытаний высоковольтных линий нужно для повышения надежности электросетей и увеличения срока их бесперебойного использования.

Наши услуги

Инженерный центр «ПрофЭнергия» оказывает профессиональные услуги по реализации испытаний высоковольтных кабельных линий. Работы выполняют бригады квалифицированных специалистов, имеющие соответствующие допуски и все необходимое оборудование для тщательной проверки КЛ. На основании выполненных работ составляется протокол испытаний. Он требуется для согласования эксплуатации объекта с МЧС и остальными уполномоченными организациями.