Лекция №5

«Испытание, измерение и диагностика силовых кабелей»

План лекции:

1. Особенности дефектов в изоляции кабеля и способы их определения

Эксплуатация КЛ требует непрерывной информации о состоянии изоляции кабелей, в т.ч. об их электрической прочности и остаточном ресурсе.

Это необходимо для:

· выработки стратегии по замене кабелей с выработанным ресурсом;

· планирования очередного ремонта;

· устранения участков КЛ с опасными дефектами, которые могут привести к пробою изоляции в эксплуатации.

Особенности дефектов в изоляции кабеля и способы их определения. Для оценки состояния кабельной изоляции можно использовать диагностику изоляции с помощью различных методов, таких как измерения ЧР, токов утечки, абсорбционных токов и др.

Для БМИ хорошо зарекомендовал себя метод, основанный на измерении ЧР, применение которого позволяет обнаружить локальные дефекты и находить их местоположение. Однако, как показывает опыт применения в полевых условиях диагностических методов для изоляции из полиэтилена, примерно 70 % из всех опасных дефектов нельзя обнаружить этим методом. Многие дефекты изоляции не создают ЧР, например, водные триинги, полости с науглероженными стенками, участки кабеля с повышенной проводимостью и т. п. В кабелях с БМИ увлажненные участки, а также места с науглероженными слоями образуют дефекты, которые не фиксируются по методу ЧР. С образованием и развитием водных триингов связывают в настоящее время большое влияние влажности на снижение электрической прочности полиэтиленовой изоляции кабелей в условиях их эксплуатации.

Метод рефлектометрии (РМ) заключается в том, что выявляется неоднородность кабеля (дефект) с помощью зондирования КЛ коротким (десятки наносекунд) низковольтным импульсом. Повышенная точность измерительной аппаратуры, компьютерная обработка информации позволяют определить факт локального изменения емкости участка изоляции и связать его с наличием дефекта. Фиксируемые на РГ пики, связанные с отражением импульсов от участков изоляции с дефектом, в работе названы аномалиями. Этот термин используется и в данной работе.

Возможные механизмы образования аномалий изоляции, дефекты в БМИ. Основным дефектом является зауглероживание слоев бумаги, приводящее к местному (в данном отрезке КЛ) увеличению диэлектрических потерь tg, т.е. возрастанию проводимости G и изменению емкости C.

Измерение аномалий в силовых кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена в полевых условиях показывает, что они связаны с дефектами, снижающими электрическую прочность изоляции. В кабелях, которые долго (годы) находились в грунте, но не были в эксплуатации, аномалии не обнаружены; они выявляются только в кабелях, длительное время находившихся под нагрузкой. Сейчас установлено, что снижение электрической прочности кабелей с пластмассовой изоляцией связано главным образом с развитием водных триингов. Этот процесс длительный и развивается при рабочих напряженностях поля. Вода диффундирует в изоляцию кабеля и под действием градиента напряженности электрического поля собирается в местах с локальной неоднородностью, где могут развиваться триинги. Такими местами в кабеле могут быть неоднородности на проводящих слоях, либо неоднородности в самой толще диэлектрика (газовые или проводящие включения). Типичный вид триингов показан на рис.1.

Рис.1 Типичный вид триингов.

Процессы, приводящие к развитию триингов, пока не совсем ясны; это могут быть электрохимические процессы, приводящие к разрушению диэлектрика под действием электрических сил, воздействие повышенного давления и др. Несомненно, что присутствие воды в каналах триингов значительно сокращает срок службы кабеля. Заполненные водой каналы триингов влияют на собственное электрическое поле кабеля, как если бы они представляли чисто проводящие включения. Это связано не только с проводимостью воды, но и с ее большой диэлектрической проницаемостью. Величина емкости триинга, проросшего всего на несколько миллиметров, дает приращение удельной емкости на величину порядка десятых долей пикофарады. Один такой триинг обнаружить существующими методами невозможно. Однако в кабеле, длительное время находившемся в эксплуатации, присутствует большое количество триингов. Исследования в лаборатории участков таких кабелей показали, что на длине порядка 1 м могут присутствовать сотни каналов различной длины. Отражения от многих триингов могут дать суммарный отраженный импульс, регистрируемый на РГ. Каков в этом случае механизм воздействия высокого напряжения?

Таких механизмов несколько:

· силовое воздействие электрического поля на воду;

· нагрев газа в каналах под действием ЧР;

· локальный разогрев диэлектрика от токов утечки;

· электролитические эффекты;

· диссипационные явления в науглероженных слоях.

Характеристики аномалий. Таким образом, в зависимости от условий под действием электрического поля емкости триингов могут увеличиваться или уменьшаться, что приводит к изменению отражений и картины на участках РГ.

В твердой изоляции (в основном это сшитый полиэтилен), в зарубежной литературе называемой ХLPE, дефекты связаны с образованием водных триингов и каналов с различной степенью зауглероживания и заполнения водой. Указанные дефекты также связаны с изменениями проводимости и емкости. В общем случае локальная емкость диэлектрика в кабеле может измениться, если в ней возникли следующие образования:

· газовые полости с науглероженными стенками;

· полости, заполненные водой или грунтовым электролитом;

· расслоения комбинированной изоляции (в особенности применительно к КЛ с БМИ);

· нарушения адгезии между основной твердой изоляцией и полупроводящим слоем, которые окружают как токоведущую жилу, так и экран.

Изменение индуктивности L в современных полиэтиленовых кабелях возможно за счет обрыва одного или нескольких проводов, образующих наружную токоведущую оболочку. При всех других нарушениях конструкции КЛ вариации индуктивности будут малыми. Появление в теле КЛ микротрещин и связанных с ними дендритов и полостей (каналов с изменяющейся электропроводностью) приводит к изменению удельной проводимости G. Необходимо помнить, что из-за специфики длинных КЛ возможные изменения L, C и G могут быть:

· точечными, т.е. с дополнительным подключением сосредоточенных С, L или G в определенной точке линии;

· многоточечными, когда подключение С, L и G происходит во многих точках на определенном участке l КЛ.

Фактические результаты по диагностике кабелей 6…25 кВ. Испытания изоляции кабелей проводились на переменном напряжении величиной не более 1,5U_раб. При испытании по технологии ДИАКС применялись РМ и воздействие на изоляцию серией последовательных импульсов. Это позволило выявить: дефекты изоляции, сопровождаемые ЧР, их расположение по длине кабеля; зоны старения и деградации, определяемые аномалиями волнового сопротивления, проявляющимися при воздействии серией высоковольтных импульсов.

Результаты, приведенные в табл. 1…5, скомпонованы таким образом, чтобы можно было выделить влияние ряда факторов: возраст кабеля (старые - табл.1, новые - табл.4), токовая нагрузка кабелей (слабый ток - табл.2, нагруженные - табл.1); кабели, длительно лежащие в грунте без напряжения (брошенные кабели) - табл.3; влияние типа изоляции: полиэтилен XLPE (табл.1…4), БМИ (табл.5). По итогам диагностики в указанных таблицах приводятся рекомендации. Рекомендовано заменить 4% длины КЛ, 17 концевых разделок, 15 кабельных муфт.

По результатам испытаний на части кабелей был проведен ремонт с заменой поврежденных участков. Повторные испытания отремонтированных кабелей показали эффективность диагностики. По результатам диагностики кабелей появилась объективная картина состояния изоляции, позволившая производить замену дефектных зон кабеля, планировать последовательность испытаний и ремонта, продлить срок службы кабелей.

КЛ высокого напряжения (60…500 кВ) имеют исключительно важное хозяйственное значение, и их надежность должна быть также высока, поскольку по этим КЛ передают большие потоки электроэнергии на ответственных объектах. Это, как правило, линии глубокого ввода в центр города, вывод мощности с электростанции и т.д. Повреждение такой линии может привести к большим экономическим потерям из-за недоотпуска энергии (например, пробой кабельной линии 315 кВ в Монреале в 1992 г., когда центральная банковская часть города на 15 мин. потеряла энергоснабжение). Вторым важным обстоятельством является то, что в КЛ высокого давления при пробое возникают большие повреждения, происходит выброс масла из труб с образованием в изоляции кабеля сухих участков. Ликвидация таких участков дорогая и очень длительная процедура. Третье обстоятельство - стратегия применения и замены КЛ, последнее заключается в том, что рано или поздно КЛ (или ее участок) все равно необходимо менять из-за естественного старения изоляции. Для этого необходимо знать реальное техническое состояние изоляции и прогнозировать наступление времени, когда часть изоляции (на некотором участке в силу тех, или иных обстоятельств) достигнет предельного состояния. Таким образом, необходимы процедуры, позволяющие выполнять диагностику изоляции, определять место на КЛ, где имеются участки с ухудшенным состоянием изоляции.

Имеющиеся в настоящее время методы испытания КЛ (приложение повышенного напряжения постоянного тока с измерением токов утечки; анализ растворенных в масле газов при взятии проб масла из муфт; вырезание отрезков кабеля из КЛ для анализа) не в полной мере позволяют делать заключение о техническом состоянии.

Оборудование и аппаратура для диагностики изоляции КЛ по характеристикам ЧР. Поскольку КЛ-220 подключена к блочному трансформатору ГГ, то имелась возможность на КЛ подавать изменяющееся напряжение при опыте х.х. ГГ. Трансформаторное оборудование на ВОГЭС им.В.И.Ленина позволяло проводить испытания при ступенчатом подъеме и спуске напряжения в следующей последовательности (за 100 % принято рабочее напряжение):

25 %®50 %®75 %®100 %®120 %®100 %®75 %®50 %®25 %.

Измерение активности ЧР проводилось на всех ступенях. Для этой цели применялся высокочастотный цифровой, управляемый компьютером, осциллограф "Tektronix" типа TDS-524A для получения осциллограмм и локации места ЧР. Для измерений энергетических характеристик потока импульсов ЧР использован компьютеризированный анализатор ЧР типа PDPA. Анализатором измерялись распределения n(Q) (n - число импульсов ЧР за время периода частоты 50 Гц; Q - величина кажущегося заряда); по распределению можно было рассчитать величину мощности ЧР:

Р= ,

где U_i - величина напряжения зажигания данного вида ЧР.

Стабильность ЧР (это позволяет прогнозировать возможность роста ЧР, а также и рост мощности ЧР в эксплуатации) может быть оценена по сравнению мощности на ступенях 100 % до приложения 120 % и после. При этом возможны два варианта:

· потенциальный дефект имеет быстрое развитие, если:

Р_100%|_до< Р_100%|_после;

· потенциальный дефект стабилен, если:

Р_100%|_до> Р_100%|_после.

Вторым критерием, определяющим успешность испытаний, является величина кажущегося заряда Q_max отдельно для муфт и целой части кабеля, определенная по измерениям n(Q). Эта величина должна быть меньше нормированных значений.

Локация ЧР, т.е. определение координаты ЧР производится по так называемой трехимпульсной осциллограмме:

· временной интервал Т_и между двумя крайними импульсами осциллограммы соответствует физической длине КЛ - L;

· интервал tмежду первым и средним импульсами дает расстояние места ЧР от дальнего конца КЛ - х;

· определение места ЧР можно выполнить при двух условиях:

- если известна скорость v распространения электромагнитной волны в данной конструкции кабеля, тогда ЧР находится на расстоянии х=vt от конца КЛ;

- если известна строительная длина КЛ - L, то координата места ЧР определяется по выражению .

После того, как координата ЧР установлена, можно оценить величину кажущегося заряда ЧР в этой точке. При этом нужно учитывать затухание импульса (уменьшение амплитуды) при его распространении по длине кабеля:

Q_p= Q ,

где: Q - измеряемая величина амплитуды импульса ЧР на конце линии; a - удельное затухание, т.е. уменьшение амплитуды при прохождении единицы длины КЛ.

Компьютерная программа управления. Управляемый комплекс Tektronix TDS-524A - компьютер позволяет оцифровывать осциллограммы и проводить с ними любые математические операции, а также управлять режимом осциллографа (усиление, развертка и т.д.). Для управления измерениями и выполнения математических преобразований была разработана программа "DIACS-CABAN", которая применялась для диагностирования КЛ 220 кВ на ВОГЭС им.В.И.Ленина. Ранее этот компьютеризированный комплекс использовался для диагностики КЛ других классов напряжений.

Программа позволяет:

· определять длину КЛ, координаты промежуточных муфт;

· измерять характеристики ЧР отдельных дефектов в КЛ и проводить их локацию;

· определять участки КЛ с повышенными утечками или потерями.

Измерения, расчет характеристик и выдача протокола производятся практически в темпе испытаний.

Результаты измерений. Рефлектометрия КЛ проводится для определения длины КЛ и координат соединительных муфт. При этом применялись импульсы различной длины. Для данного типа конструкций кабеля соединительные муфты при монтаже выматываются бумажными лентами и переходы, т.е. геометрия поперечного сечения вдоль от кабеля к муфте, становятся плавными. Это приводит к тому, что отражения от муфт довольно слабые. Однако такие измерения необходимы, так как в эксплуатации, как правило, нет точной информации не только о строительных длинах КЛ между муфтами, но и о наличии самих муфт.

Определение длины КЛ и координат муфт выполнялось программой "DIACS-CABAN", которая позволяет с хорошей точностью (0,5 %) определить эти параметры. При этом под длиной понимается временной интервал на осциллограмме, который может быть пересчитан в физическую длину, при известной скорости распространения электромагнитной волны в данном кабеле.

Определение участков с повышенными диэлектрическими потерями. Чувствительность измерений определяется уровнем шумов при рефлектометрических измерениях, зависящих от стабильности генератора, усилителя, наличия шумов в измерительном тракте и т.д. Уровень шумов иллюстрируется разностной РГ, которая получается в результате серии измерений в том случае, когда параметры и характеристики КЛ неизменны. Уровни шумов можно оценить по осциллограмме (рис.2). Шумы в той части осциллограммы, которая соответствует началу КЛ, в несколько раз больше, чем в конце. Это обстоятельство учитывается при анализе РГ и заложено в программу "CABAN".

Для определения участков с повышенными утечками (Dtgd) проводится серия измерений РГ по специальной процедуре.

Измерения характеристик ЧР, анализ внешних и внутренних помех. Внешние помехи, т.е. импульсы, фиксируемые схемой измерения ЧР в отсутствии испытательного напряжения, невелики по амплитуде, а по спектру частот соответствуют эфирным помехам. Активность внешних помех при измерениях оказалась низкой, не влияющей на измерения. Более серьезной проблемой, как было установлено, являются внутренние помехи. В основном это ЧР в трансформаторе, использовавшемся для прогрузки КЛ переменным напряжением. Для внутренних помех распределение n(Q) имеет особенность (рис. 3): с ростом U_исп увеличивались и Q, и n (кривые 1 и 2). Учитывая такую активность ЧР в трансформаторе, были приняты меры по защите от внутренних помех. Собственно ЧР КЛ даны на осциллограмме (рис.4).

Рис. 2. Принцип обработки и представления РГ с итоговыми данными, показывающими участки с повышенными диэлектрическими потерями: 1 – осциллограмма с двумя модами колебания («а» - в районе концевой муфты, «b» - в целой части КЛ); 2 – показывает длину КЛ и иллюстрирует результаты обработки (моде «а» соответствует прямоугольник «с», моде «b» - прямоугольник «d»; высоты прямоугольников «с» и «d» соответствуют величине Dtgd, ширина определяет зону предполагаемого дефекта).

Рис. 3. Распределение n(Q) для внутренних помех (ЧР в трансформаторе) при двух величинах испытательного напряжения:

1 – 25% от амплитуды испытательного напряжения, 2 – 100% от амплитуды испытательного напряжения.

Рис. 4. Осциллограмма импульса ЧР. Кривая соответствует месту ЧР на расстоянии 235 м от начала КЛ, последующие колебания на осциллограмме соответствуют отражениям от соединительных муфт.

Эти примеры соответствуют наличию ЧР в концевых муфтах и в средней части. Во время всех измерений (по анализу более 200 осциллограмм для 15 отдельных фаз) наличие ЧР во внутренней части КЛ обнаружено только в одном случае. Осциллограмм, где были бы три импульса на уровне чувствительности схемы »20 пКл, не зафиксировано. Все ЧР соответствовали участкам вблизи муфт. При этом имелась возможность определения координат ЧР. Пример ЧР от дальнего конца дан на рис.4. Видно, что первые колебания являются суперпозицией двух импульсов прямого и отраженного от дальнего конца КЛ.

Кабель – это провод, заключенный в герметическую оболочку, который можно прокладывать в воде, земле и на воздухе. Он обычно состоит из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников, заключенных в герметическую оболочку из резины, пластмассы, алюминия или свинца. Кабель, имеющий поверх защитной оболочки покрытие (броню) из стальных лент, плоской или круглой проволоки (для защиты от механических повреждений), называют бронированным. Если защитные или бронированные оболочки кабеля не покрыты джутовой пропитанной пряжей, его называют голым или небронированным.

По назначению различают кабели силовые и контрольные. Силовые кабели служат для передачи и распределения ЭЭ в осветительных и силовых электроустановках, а контрольные – для создания цепей контроля, сигнализации, дистанционного управления и автоматики. ЛЭП 6(10) кВ и выше выполняют специальным силовым кабелем.

Конструкции силовых кабелей зависят от класса напряжения. Наиболее распространены трех- и четырехжильные силовые кабели с бумажной изоляцией. Для напряжения 10 кВ их выполняют с поясной изоляцией и в общей свинцовой оболочке для всех жил, а для напряжений 20 и 35 кВ – с отдельно освинцованными жилами.

Жилы кабеля состоят из большого числа проволок малого сечения. Кабели напряжением до 6 кВ и сечением до 16 мм² изготовляют с круглыми жилами, напряжением выше 6 кВ и сечением более 16 мм² – с секторными жилами (в поперечном разрезе жила имеет форму сектора окружности).

На рис. 5показан трехжильный кабель с секторными жилами на напряжение 10 кВ. Каждая жила изолирована от другой специальной кабельной бумагой (6), пропитанной массой, в состав которой входят масло и канифоль, а все жилы от земли – поясной изоляцией (4) также из пропитанной бумаги. Для обеспечения герметичности кабеля на поясную изоляцию накладывают свинцовую оболочку без швов. От механических повреждений кабель защищают броней (8) из стальной ленты, а от химических воздействий покрывают асфальтированным джутом.

В последнее время выпускают кабели, у которых свинцовое покрытие заменено алюминиевым либо пластмассовым (сопрен, винилит).

Силовые кабели 110 кВ и выше изготовляют одножильными. Внутри этих кабелей находится лента, свернутая в виде спирали, в которой под давлением циркулирует масло, обеспечивающее их высококачественную изоляцию и охлаждение. Силовые кабели напряжением выше 110 кВ выпускаются с оболочкой, заполненной инертным газом под давлением 0,2–0,3 МПа.

Кабели 10 кВ и выше используют для ЛЭП в городах, где земля сравнительно дорога и требования к условиям безопасности ЛЭП очень жесткие, а также на территориях промышленных предприятий.

Контрольныекабели имеют от 4 до 37 жил сечением 0,75–10 мм² и изоляцию из пропитанной кабельной бумаги или резины. Для их герметизации используют оболочку из свинца, алюминия или поливинилхлорида, которая защищена от механических повреждений броней из стальных лент или стальных оцинкованных проволок круглого либо прямоугольного сечения. Стальная броня покрыта джутовой пряжей.

Контрольные кабели допускается прокладывать в земле, тоннелях, помещениях с различной средой, шахтах и под водой.

В соответствии с конструкцией силовые кабели обозначают так: первая буква указывает материал токоведущей жилы (А – алюминий, отсутствие буквы указывает на медные жилы); вторая буква – изоляция токоведущей жилы (Р – резиновая, В – поливинилхлоридная, П – полиэтиленовая, отсутствие буквы указывает на бумажную изоляцию); третья буква – защитная оболочка (Р – резиновая, В – поливинилхлоридная, П – полиэтиленовая, С – свинцовая, А – алюминиевая); четвертая буква – защитное покрытие (Г – голый, А – асфальтированный, Б – бронированный лентами, К – бронированный круглыми проволоками, П – брониро­ванный плоскими проволоками). Цифры после букв означают: количество жил и площадь поперечного сечения жил (мм²). Для контрольных кабелей после обозначения материала жилы ставится буква К.

Муфты. Соединение токопроводящих жил кабелей осуществляется в специальных кабельных муфтах, которые применяют при протяженности кабельной линии, превышающей строительную длину отдельного кабеля. На КЛ длиной 1 км допускается установка не более шести муфт. Соединения в кабельной муфте должны быть герметичными, влагостойкими, обладать механической и электрической прочностью, а также должны быть обладать коррозионной стойкостью.

Кабельные муфты разделяют: по напряжению (до 1, 6, 10, 35 кВ), назначению (соединительная, ответвительная, концевая), габариту (нормального габарита или малогабаритная), материалу (чугунная, свинцовая, эпоксидная), форме исполнения (У – образная, Т – образная и крестообразная), месту установки (для внутренней или наружной установки), количеству фаз (концевая трехфазная или четырехфазная).

Чугунные муфты (рис. 6)применяют для соединения кабелей до 1000 В. После монтажа их заливают нагретой кабельной битумной мастикой МБ-70 или МБ-90. Для усиления герметичности соединений муфты, проложенные в земле, дважды покрывают нагретой мастикой.

Свинцовыемуфты (рис. 7) применяют для соединения высоковольтных кабелей напряжением 6(10) кВ и выше, изготовляют из свинцовых труб соответствующего диаметра, обрабатывая в процессе монтажа. Они бывают шести типоразмеров, которые зависят от диапазона сечений жил кабелей, допускаемых при определенных напряжениях. После монтажа свинцовые муфты также заливают нагретой кабельной мастикой МБ. Для защиты от механических повреждений их помещают в чугунный или стеклопластиковый кожух.

Буквы и цифры в обозначении чугунных и свинцовых муфт означают следующее: Ч – чугунная; С – свинцовая; СС – соединительная свинцовая; 60, 70, 80, 90, 100 и 110 – диаметр кабеля.

Эпоксидные муфты применяют для соединения преимущественно кабелей 1, 6 и 10 кВ и их ответвления только до 1000 В. Эти муфты изготовляют в виде полых корпусов. После установки таких корпусов на участке соединения кабелей их внутреннюю полость заполняют эпоксидным компаундом, состоящим из эпоксидной смолы, пластификатора, наполнителя и отвердителя. Пластификатор и наполнители повышают термостойкость, эластичность, механическую прочность эпоксидной смолы и снижают температурный коэффициент расширения компаунда до значения, близкого к коэффициенту расширения меди, алюминия и свинца, с которыми соприкасается компаунд при соединении кабелей. Отвердитель ускоряет процесс полимеризации.

Эпоксидным соединительным муфтам присвоено общее обозначение СЭ, а ответвительным – ОЭ. В зависимости от особенностей разъемного корпуса, соединения кабелей и заземления муфты бывают разных исполнений: СЭп, СЭв, СЭм, СЭс (рис. 8).

Способы соединения концевой заделки силовых кабелей.Для соединения кабелей и создания единой электрической цепи выполняют разделку их концов и соединение жил.

Разделка конца кабелясостоит из последовательных операций ступенчатого удаления от него защитных и изоляционных частей. Она является частью монтажа муфт. Размеры разделки, зависящие от конструкции муфты, напряжения кабеля и сечения его жил, определяются специальными разметочными линейками ЛК-1 (до 1000 В) и ЛК-2 (6–10 кВ). Соединение и ответвление токопроводящих жил кабеля выполняют с помощью специальных инструментов, различных приспособлений и принадлежностей с соблюдением технологии, обеспечивающей надежный электрический контакт и необходимую механическую прочность соединения.

При выборе способа соединения учитывают материал и сечение соединяемых жил, конструктивные особенности муфт и т. п. Соединения выполняют пайкой, опрессовкой, газовой или электрической сваркой и термитной сваркой.

Пайка – один из наиболее распространенных способов соединения токопроводящих жил между собой. Разогретый до жидкого состояния припой проникает в металл соединяемых жил, а затем, застывая, образует прочное механическое соединение. Для пайки используют специальные припои.

Опрессовку применяют в основном для соединения кабелей до 1000 В и выполняют с помощью гильз и опрессовочных механизмов – клещей и прессов. Под действием создаваемого прессующим механизмом давления металл гильз и жил спрессовывается, проникает друг в друга, образуя монолитное соединение.

Газовая и электрическая сварка служит для соединения алюминиевых жил кабеля сечением 16–240 мм². При газовой сварке используется теплота сжигаемого газа (например, пропанбутана), достигающая 2300° С и выше, а при электросварке – теплота электрической дуги.

Термитная сварка – один из наиболее совершенных способов соединения алюминиевых жил кабелей, который выполняется с помощью специальных патронов типа А. Провода в патроне устанавливают встык и его поджигают специальной спичкой. Внутри патрона находится термитный состав, при горении которого температура достигает 1000° С.

Кроме того, кабели в целях безопасности заземляют. Заземление выполняют в чугунных соединительных муфтах двумя отрезками гибкого медного провода, сечение которого зависит от сечения токопроводящих жил кабеля. Оболочку и броню кабелей соединяют таким же проводом, присоединяя его к контактной площадке муфты.

В свинцовых муфтах заземление выполняют одним куском гибкого медного провода, присоединяемого пайкой и проволочными бандажами к оболочкам и броне обоих кабелей, а также к корпусу муфт.

В эпоксидных муфтах существует определенная технология присоединения провода заземления между оболочками и броней кабелей и разъемными корпусами муфт, которая зависит от конструкции последних, особенностей их монтажа и заливки компаундом.

Для оконцевания кабелей вне помещений применяют кабельные муфты, а внутри помещений – концевые заделки.

Концевая заделка осуществляется для герметизации кабеля в непосредственной близости от места присоединения его токопроводящих жил к аппаратам, шинам распределительных устройств и другим элементам электроустановок.

В качестве концевых муфт для кабелей с бумажной изоляцией напряжением до 10 кВ используют мачтовые муфты КМ с заливкой кабельной массы или эпоксидные КНЭ, напряжением 20–35 кВ – однофазные КНО или КНЭО, а для кабелей с пластмассовой изоляцией – КНЭ или ПКНЭ. Концевые муфты применяют при переходах воздушных ЛЭП в кабельные, на выходах кабелей с территории подстанции, на присоединениях кабелей к открытым РУ подстанции и др.

Концевая заделка в стальных воронках КВБ широко распространена в электроустановках до 10 кВ, размещаемых в сухих отапливаемых помещениях.

В зависимости от конструкции и расположения токопроводов воронки бывают трех исполнений: КВБм (с малогабаритной воронкой); КВБк (с круглой воронкой и расположением жил по вершинам равностороннего треугольника) и КВБо (с овальной воронкой и расположением токопроводов в один ряд).

Заделки КВБо и КВБк применяют для оконцевания кабелей до 10 кВ с токопроводящими жилами всех сечений (при напряжении кабелей 3, 6 и 10 кВ воронку монтируют с крышкой и фарфоровыми втулками, а при напряжении до 1000 В – без крышки и втулок). После монтажа заделку заливают битуминозной нагретой кабельной мастикой, нагревая воронку до 50–60 °С, а мастику до 130 °С.

Концевая заделка КВБо с фарфоровыми втулками и крышкой, используемая на напряжение 10 кВ, показана на рис. 9.

Концевая заделка в воронке из эпоксидного компаунда (КВЭ) проста в исполнении и обладает высокой электрической и механической прочностью, пожаробезопасна и термостойка, что позволяет изготовлять ее без фарфоровых втулок и защитного металлического кожуха. Ее применяют для оконцевания кабелей до 10 кВ внутри помещений всех видов, а также для наружных установок при условии защиты заделки от непосредственного воздействия атмосферных осадков и солнечных лучей. Заделки КВЭ с эпоксидным корпусом конической формы могут быть различных исполнений – КВЭд, КВЭп, КВЭз, КВЭн (рис. 10).

Концевая заделка поливинилхлоридными лентами КВВ (рис. 11) применяется для кабелей с бумажной изоляцией напряжением до 10 кВ внутри помещений, а также в наружных установках, находящихся в районах с температурой не выше 40 °С при условии защиты заделки от атмосферных осадков и солнечных лучей и разности уровней между высшей и низшей точками не более 10 м.

Монтаж заделок выполняют при температуре не ниже 5 °С, при этом применяют как липкую поливинилхлоридную ленту толщиной 0,2–0,3 мм и шириной 15–20 мм, а также не липкую ленту толщиной 0,4 мм и шириной 25 мм.

Концевая заделка в резиновых перчатках КВР (рис. 12) предназначена для оконцевания кабелей напряжением до 6 кВ, монтируемых в помещениях с нормальной средой при разности уровней концов кабелей не более 10 м.

Перчатки изготовляют из найритовой резины девяти размеров для трехжильных кабелей сечением до 240 мм² с изоляцией на 1 и 6 кВ и пяти размеров для трехжильных кабелей сечением до 185 мм² с изоляцией до 1 кВ. Их приклеивают клеем 88-14.

Для оконцевания токопроводящих жил кабелей применяют наконечники, присоединяемые опрессовкой, сваркой или пайкой.

Наиболее надежным и распространенным способом оконцевания жил является опрессовка. Алюминиевые жилы сечением 16–240 мм² оконцовывают опрессовкой трубчатыми наконечниками ТА или ТАМ, а медные жилы сечением 4–240 мм² – наконечником Т. Опрессовку выполняют местным вдавливанием трубчатой части наконечника с помощью специальных опрессовочных механизмов.

При сварке применяют литые наконечники серии ЛА, а при пайке – медные наконечники серии П.

Новые технологии соединения и оконцевания КЛ напряжением 6(10) кВ (см. Приложение).В настоящее время широкое применение получили новые технологии монтажа кабельных муфт и концевых заделок для различных условий прокладки кабельных линий по технологии фирмы «Raychem».

В основу этой технологии положен метод использования современных термоусаживаемых материалов для изготовления муфт силовых кабелей в бумажной и пластмассовой изоляции на напряжение 6(10) кВ.

В России ЗАО «Подольский завод электромонтажных изделий» серийно выпускает современные термоусаживаемые соединительные и концевые муфты для вышеотмеченных силовых кабелей.

Муфты изготавливаются на основе технологии термоусадки из отечественных материалов и по надежности и долговечности не уступают мировым образцам.

Они прошли полный комплекс электрических испытаний, в том числе ресурсные испытания – 250 циклов при напряжении 1,73∙U_ном при повышенных температурах (соединительные муфты находились в 5%-м растворе NaCl в воде) и испытания токам короткого замыкания.

Комплектовочная ведомость на кабельную муфту и «Инструкции по монтажу соединительных муфт на основе термоусаживаемых труб для кабелей с бумажной изоляцией на напряжение 6(10) кВ ТУ 3599-003-0400 1953–97», приведены в приложении.

Кабели прокладывают в кабельных сооружениях, в траншеях, блоках, на опорных конструкциях, в лотках (в помещениях, туннелях).

Монтаж КЛ выполняют в соответствии с проектно-технической документацией, в которой указаны: трасса линии и ее геодезические отметки, позволяющие судить о разности уровней отдельных участков трассы.

При прокладке кабелей необходимо соблюдать допустимую разность уровней (не более 25 м), а также предусмотренные проектом минимальные расстояния (м) от кабельных линий до различных сооружений при их параллельном сближении и пересечениях, которые приведены ниже:

· до нефте- и газопроводов при параллельной прокладке 1,0;

· до трубопроводов (кроме нефте-, газо - и теплопроводов) при параллельной прокладке 0,5;

· при защите асбоцементными трубами 0,25;

· до теплопроводов при параллельной прокладке 2,0;

· до теплопроводов при их пересечении кабельными линиями (теплопровод должен иметь изоляцию на длине 2 м в обе стороны от пересечения) 0,5;

· при пересечении кабельными линиями трамвайных и неэлектрифицированных железных дорог (кабель должен прокладываться в изолирующих блоках) до полотна дорог 9,0;

· до электрифицированных дорог 10,0;

· до трубопроводов при пересечении их кабельными линиями 0,5.

Радиус изгиба кабеля на поворотах трассы должен составлять не менее 15–25 от его диаметра в зависимости от материала изоляции и оболочки. Монтаж кабелей в траншеях – наиболее распространенный и легковыполняемый способ их прокладки. Его недостатком является возможность механического повреждения кабелей при земляных работах и несчастных случаях с людьми.

При монтаже кабелей в бетонных блоках или в блоках из асбоцементных труб повышается надежность их защиты, однако усложняется прокладка и значительно увеличивается стоимость линии. Кроме того, допустимые токовые нагрузки кабелей, находящихся в блоках, ниже, чем у кабелей, проложенных открыто или в земле, из-за менее благоприятных условий охлаждения.

На территории электростанций и подстанций кабели часто прокладывают в небольших железобетонных каналах, закрытых сверху плитами. При большом количестве параллельно идущих кабелей строят туннели, проходные каналы или прокладывают блоки из труб.

Если кабели пересекаются с инженерными сооружениями, их выполняют в стальных или асбоцементных трубах, причем на переходах через автомобильные и железные дороги укладывают в трубах по всей ширине полосы отвода дорог, а при прокладке вдоль дорог – за ее пределами.

При пересечении кабельных линий между собой силовые кабели высшего напряжения располагают ниже кабелей низшего напряжения, при пересечении с кабелями связи – под ними.

При прокладке кабелей в траншеях выполняют следующие работы: подготовительные, устройство траншей, доставку барабанов с кабелем к месту ремонта, раскатку кабеля и его укладку в траншею, защиту кабеля от механических повреждений и засыпку траншеи.

Траншеи большой протяженности отрывают специальными роторными траншеекопателями, а чаще обычными землеройными машинами и экскаваторами, небольшие траншеи на стесненных участках – иногда вручную. Размеры кабельных траншей и размещение в них кабелей с защитой кирпичом от механических повреждений показаны на рис. 13.

Глубина траншей должна быть не менее 700 мм, а ширина – такой, чтобы расстояние между несколькими параллельно проложенными в ней кабелями до 10 кВ было не менее 100 мм, от стенки траншеи до ближайшего крайнего кабеля – не менее 50 мм. Глубину заложения кабеля можно уменьшить до 0,5 м на участках длиной до 0,5 м при вводе в здание, а также в местах пересечения его с подземными сооружениями при условии защиты асбоцементными трубами.

Для предохранения от механических повреждений кабели 6(10) кВ поверх присыпки защищают красным кирпичом или железобетонными плитами, напряжением 20–35 кВ – плитами, до 1 кВ – только в местах частых раскопок кирпичами и плитами, которые укладывают по длине траншеи с напуском над крайними кабелями не менее 50 мм.

В местах будущего расположения кабельных соединительных муфт траншеи расширяют, образуя котлованы. Котлован для одной кабельной муфты напряжением до 10 кВ должен быть шириной 1,5 м и длиной 2,5 м, а для каждой следующей муфты его ширину увеличивают на 350 мм. Кабели раскатывают вдоль трассы с движущегося транспорта (с барабана, расположенного на земле) или ручным способом.

Кабели с пропитанной бумажной и поливинилхлоридной изоляцией можно прокладывать только при температуре окружающего воздуха выше 0 °С. Если температура в течение суток до начала прокладки падала ниже 0 °С, то кабели перед прокладкой прогревают в отапливаемом помещении, в обогреваемом тепляке или электрическим током, пропускаемым по жилам, закороченным с одной стороны, при этом обязательно контролируют температуру нагрева. Значения тока и напряжения, время прогрева и срок проложения нагретого кабеля в траншее строго регламентированы.

Прокладка кабелей в блоках применяется для их защиты от механических повреждений. Блок (рис. 14) представляет собой подземное сооружение, выполненное из нескольких труб (асбоцементных, керамических и др.) или железобетонных панелей с относящимися к ним колодцами.

Глубина заложения в земле кабельных блоков зависит от местных условий, но не должна быть меньше расстояний, допустимых при прокладке кабелей в траншеях. В местах изменения направления трассы сооружают кабельные колодцы, обеспечивающие удобное протягивание кабелей, а также их замену в процессе эксплуатации. Для стока воды блоки укладывают с уклоном в сторону колодцев не менее чем на 100 мм на каждые 100 м. Кабельные колодцы сооружают также на прямолинейных участках трассы, соблюдая установленные расстояния друг от друга. На их дне устраивают водосборник, представляющий собой закрытое металлической решеткой углубление, которое служит для сбора просачивающихся в колодец грунтовых или ливневых вод.

Прокладка силовых кабелей в кабельных блоках выполняется редко, так как имеет существенные недостатки: высокую стоимость сооружения и содержания всех элементов блочного устройства; необходимость замены поврежденного кабеля от колодца до колодца; дополнительные затраты на эксплуатацию кабельных колодцев.

Прокладка кабелей на опорных конструкциях и в лотках выполняется в цехах промышленных предприятий, по стенам зданий, в туннелях. Установка лотков и размещение на них силовых кабелей показаны на рис. 15. Опорные кабельные конструкции изготовляют из листовой стали в виде стоек с полками, стоек со скобой, настенных полок. Специальные перфорированные и сварные лотки используют для прокладки проводов и небронированных кабелей по кирпичным и бетонным стенам на высоте не менее 2 м. Их обязательно заземляют не менее чем в двух местах и электрически соединяют.

Допускается совместная прокладка силовых кабелей, осветительных и контрольных цепей при условии разделения каждой из них стальными разделителями.

Силовые кабели 6(10) кВ можно размещать в лотках только в один ряд и с просветами между ними 35 мм. Для кабельных муфт устраивают специальные лотки. Кабели должны быть жестко закреплены на прямых участках через каждые 0,5 м при вертикальном расположении лотков и через каждые 3 м при их горизонтальном расположении, а также на углах и в местах соединений.

Контрольные вопросы

1. На каком элементе ВЛ чаще всего появляется гололед?

2. Почему на высоковольтных линиях нельзя применять провода сечением меньше 25 мм²?

3. Можно ли соединять медный и алюминиевый провода?

4. Какую опору используют при повороте ВЛ?

5. Можно ли присоединять провод непосредственно к опоре?

6. Когда кабель прокладывают в специальной траншее?

7. Можно ли соединять жилы кабелей скручиванием?

8. Допускается ли скопление воды в кабельном колодце?

Осмотры кабельных линий.Осмотр трассы КЛ производится с целью обеспечения сохранности и предотвращения ухудшения условий эксплуатации кабелей. Осмотр трассы КЛ производится электромонтерами, которые должны хорошо знать трассу КЛ, пра­вила техники безопасности, устройства электроустановок. Осмотры КЛ напряжением до 35 кВ производятся в следующие сроки.

Трассы кабелей, проложенные в земле, по эстакадам, в туннелях, блоках, каналах, галереях и по стенам зданий, осматриваются по местным инструкциям, но не реже одного раза в 3 месяца.

Концевые муфты на линиях напряжением выше 1000 В осматриваются один раз в 6 месяцев, на линиях напряже­нием 1000 В и ниже – один раз в год; кабельные муфты, расположенные в трансформаторных помещениях, распределительных пунктах и на подстанциях, осматриваются одновременно с другим оборудованием.

Кабельные колодцы осматриваются 2 раза в год.

Осмотр подводных кабелей производится в соответствии с местными инструкциями.

Трассы КЛ могут проходить по открытым и закрытым территориям. Открытыми считаются территории, не имеющие постоянного персонала для охраны и доступные для всех граждан (улицы, площади).

При обходе и осмотре кабельных трасс необходимо обращать внимание на то, чтобы на трассе линии не проводились земляные работы, не было завалов мусора, шлака и отбросов. Следует внимательно осматривать места пересечения трасс кабелей с канавами, проверять состояние кабелей, проходящих по мостам, дамбам, эстакадам, состояние переходов КЛ на стены зданий и на опоры воздушных линий.

Осмотр трассы КЛ, проходящих по закрытым территориям, осуществляется совместно с представителями организаций, расположенных на данных территориях. При осмотре таких трасс электромонтеру может быть поручено провести инструктаж представителей этих организаций о порядке охраны КЛ, о правилах производства раскопок с вручением соответствующих нормативных документов руководителям организаций.

Внеочередные обходы трасс КЛ проводят после паводков и ливней, а также при отключении КЛ релейной защитой.

После обхода все выявленные дефекты записываются в журнал дефектов. В случае выявления нарушения на закрытых территориях составляется протокол, в котором указываются обнаруженные неполадки и сроки их устранения.

При осмотре открыто проложенных кабелей в кабельных сооружениях предварительно определяют отсутствие газа, контролируют температуру воздуха и работу вентиляционных устройств. В летнее время температура воздуха внутри кабельных туннелей, каналов и шахт не должна превышать температуру наружного воздуха более чем на 10 °С. В случае, если разность температур превышает эту величину, включается система искусственной вентиляции. При осмотре обращают внимание на внешнее состояние кабеля, соединительных и концевых муфт, строительной части сооружений, на смещения и провисы кабелей.

Туннели, коллекторы, каналы и другие сооружения КЛ должны содержаться в чистоте. Все посторонние предметы (строительные материалы, тряпки, мусор) должны немедленно удаляться.

При осмотре проверяется температура оболочек кабелей с помощью измерительных приборов.

Осмотр подводных трасс КЛ выполняется водолазами в соответствии с местными инструкциями.

Технический надзор за работами, выполняемыми на трассе кабельной линии.При назначении электромонтера для надзора за работами, выполняемыми на трассе КЛ, ему выдается план трассы КЛ, рулетка, комплект предупредительных и запрещающих плакатов. Он обязан ознакомиться с проектами производства земляных работ, убедиться в наличии разрешения на право производства работ и удостовериться, что предусмотрены мероприятия по сохранности КЛ и сооружений. На месте производства работ представитель эксплуатирующей организации должен точно указать место нахождения кабеля, наметить границу безопасного производства работ и присутствовать при шурфовке и вскрытии кабельных трасс. Открытые кабели и муфты должны быть защищены коробами, на которых укреплены предупредительные плакаты. При допуске у производителя работ берется расписка, подтверждающая получение им указанных сведений.

Допускающий обязан вести постоянное наблюдение за работами непосредственно на трассе КЛ. Места производства работ в зависимости от степени опасности механических повреждений делятся на две зоны:

· первая зона – работы на трассах КЛ или на расстоянии 1 м и ближе от крайней КЛ;

· вторая зона – работы на расстоянии больше 1 м от крайней КЛ.

Если на трассе КЛ для производства работ применяются механизмы, необходимо, кроме производителя работ, проинструктировать и рабочих о правилах работы с механизмами вблизи КЛ и на месте показать им расположение КЛ. Производство работ землеройными машинами на расстоянии менее 1 м от кабеля, а также использование отбойных молотков для рыхления грунта над кабелями на глубину более 0,4 м при нормальной глубине прокладки кабеля не допускаются. На этих участках грунт должен выбираться лопатами. Применение клинбабы и других ударных и вибропогружательных механизмов разрешается на расстоянии не менее 5 м от трассы КЛ, так как от сотрясения грунта и просадок почвы возможны вытяжка жил кабеля из соединительных гильз в муфтах и разрыв свинцовой (алюминиевой) оболочки кабеля в шейках свинцовых соединительных муфт.

Зимой раскопки на глубину ниже 0,4 м в местах прохождения кабелей должны производиться с отогревом грунта. В процессе отогрева грунта действующие кабели могут быть повреждены в результате воздействия высокой температуры, поэтому необходимо следить за тем, чтобы от поверхности отогреваемого слоя до кабелей сохранялся слой грунта толщиной не меньше 0,25 м. При отогреве очищают трассу от снега и льда, укладывают нагреватель непосредственно на грунт, а отогреваемый участок сверху утепляют с помощью матов из стекловолокна, деревянных щитов и др. Отогрев грунта может быть осуществлен с помощью электродов, уложенных непосредственно в земле, электрических трехфазных нагревателей, рефлекторных печей, направленного открытого огня и костров. Отогрев с помощью электродов осуществляется следующим образом: электроды длиной 2,5–3,0 м укладываются на расстоянии 700–800 мм друг от друга непосредственно на грунт, засыпаются слоем опилок, смоченных в водном растворе соли, а затем к электродам подводится напряжение 380 В. Участок на расстоянии 3–5 м от отогреваемого места ограждают, а в ночное время освещают. Кроме того, необходимо осуществлять за этим участком постоянный надзор квалифицированным персоналом, так как работы по отогреву грунта относятся к работам с повышенной опасностью.

Рефлекторная печь состоит из нагревательного элемента, тепловая энергия которого направляется с помощью рефлектора на определенный участок. Обычно используют три рефлекторные печи, которые присоединяются к электрической сети напряжением 380/220 В по схеме звезда или треугольник. Печи включают на несколько часов, затем их отключают. Через 3–4 ч печи удаляют и производят разрытие грунта.

Установка для получения направленного огня состоит из форсунок и коробов. В форсунки подается жидкое или газообразное топливо. Короба в виде полусфер сверху для сокращения потерь тепла укрывают теплоизоляционным материалом.

При отогреве грунта кострами сверху его накрывают листами железа и периодически с помощью стального зонда проверяют глубину отогрева грунта. При отогреве грунта на 20–25 см дают костру догореть и выкапывают оттаявший грунт. Затем снова разводят костер и повторяют операцию до тех пор, пока траншея не будет выкопана на всю глубину.

Особое внимание обращается на то, чтобы не расширялась зона раскопок без дополнительного разрешения. В случае нарушения правил производства работ наблюдающему необходимо добиваться прекращения нарушений вплоть до остановки работ.

При обнаружении во время разрытия траншей не указанных в схеме кабелей и инженерных коммуникаций необходимо приостановить работы и поставить в известность лицо, пылавшее разрешение на производство работ, для получения соответствующих указаний.

После окончания земляных работ и снятия защитных коробов с кабелей наблюдающему следует внимательно осмотреть все кабели и присутствовать при их засыпке грунтом.

Если во время производства работ произошло повреждение кабеля, то составляется акт о нарушении производителем работ требований «Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 В» и «Правил охраны электрических сетей напряжением до 1000 В».

В обязанности организации, эксплуатирующей КЛ, входит также технический надзор за прокладкой и монтажом линий, сооружаемых другими организациями и передаваемых затем данной эксплуатирующей организации. Такое требование вызвано необходимостью обеспечения высокого качества монтажных и пусконаладочных работ.

В обязанности электромонтера, назначенного для технического надзора за прокладкой и монтажом кабельных линий, входит:

· проверка наличия у производителя работ и монтеров-кабель-щиков удостоверений, разрешающих выполнять указанные работы;

· ознакомление с проектом прокладки и монтажа КЛ;

· проверка документов и осмотр состояния кабелей на барабанах;

· проверка качества муфт и монтажных материалов;

· проверка состояния проложенного кабеля на всем протяжении;

· проверка соблюдения необходимой технологии при монтаже муфт и заделок.

В случае обнаружения дефектов и несоблюдения технологии прокладки КЛ лицо, выполняющее технический надзор, ставит об этом в известность производителя работ и требует устранения дефектов. При возникновении разногласий между электромонтером, контролирующим работу и производителем работ необходимо вмешательство администрации.

Контроль за нагревом КЛ.Для каждой КЛ при вводе в эксплуатацию устанавливаются наибольшие допустимые токовые нагрузки.

Сечение КЛ выбирается с учетом температуры окружающей среды, равной 15 °С для земли и 25 °С для воздуха. Контроль за нагревом КЛ необходим для установления возможности повышения нагрузки, по сравнению с расчетной, или для уточнения нагрузки вследствие изменения температурных условий, по сравнению с проектными. Температура нагрева кабелей проверяется в сроки, установленные местными инструкциями на участках с наихудшим внешним охлаждением (участки с параллельным расположением теплотрасс, помещения с высокой температурой воздуха, участки с прокладкой кабелей в трубах и т. д.).

Температура токопроводящей жилы не должна превышать предельную температуру, допускаемую ГОСТом и ТУ. Однако контролировать непосредственно температуру жилы на работающем кабеле невозможно, так как жила находится под напряжением. Поэтому производят измерение одновременно температуры оболочки (или брони) кабеля и токовой нагрузки кабеля, а затем пересчетом определяют температуру жилы и максимальную допустимую токовую нагрузку.

Измерения температур металлических оболочек кабелей, проложенных открыто в кабельных сооружениях, проводят обычным термометром, который укрепляется на броне или свинцовой оболочке кабеля.

Если кабель проложен в земле, то измерения производятся с помощью термопар. Для установки термопары кабель откапывается ис него снимается верхний слой из джута. Броня очищается, и в месте установки термопары накладывается фольга. К фольге с помощью изоляционной ленты прижимается термопара. Рекомендуется устанавливать не менее двух термопар для обеспечения надежного контроля температуры в случае выхода из строя одной из них (кроме того, повышается точность измерения). Провода от термопар укладываются в трубу и выводятся в удобное и безопасное от механических повреждений место.

Контроль за нагрузкой кабельной линии.На КЛ не менее 2 раз в год производится измерение нагрузки. Согласно ПТЭ одно из этих измерений должно производиться один раз во время максимальной нагрузки линий. На основании этих измерений уточняются режимы и схемы работы кабельных сетей.

В РУ с постоянным дежурным персоналом контроль за нагрузками осуществляется по стационарным измерительным приборам, показания которых записываются в суточные ведомости. Для облегчения работы персонала на шкале стационарных приборов наносится красной чертой отметка, соответствующая максимально допустимому току для данной КЛ.

В РУ, не имеющих постоянного дежурного персонала и стационарных измерительных приборов, контроль за нагрузками производится пере­носными приборами или токоизмерительными клещами. Обычно измерения нагрузок в РУ производятся одновременно с измерениями нагрузок на силовых трансформаторах.

В случае обнаружения перегрузок принимаются меры по снижению нагрузки на данную КЛ.

КЛ допускают перегрузки в течение определенного времени. Непременным условием для этого является предварительная работа кабеля с недогрузкой (коэффициентом предварительной нагрузки является отношение предварительной нагрузки к номинальной). Отношение допустимой максимальной перегрузки к номинальной (коэффициент перегрузки) определяется по табл. 1.

Таблица 1

Определение коэффициента перегрузки в нормальном режиме

При коэффициентах перегрузок, указанных в табл. 1, температура жил кабеля не превышает допустимую стандартом, и поэтому срок службы кабеля не снижается.

При возникновении аварий необходимо любыми возможными путями сохранять электроснабжение потребителей. Поэтому во время ликвидации аварии для КЛ до 10 кВ включительно допускаются аварийные перегрузки в течение 5 суток, хотя при этом температура перегрева кабелей будет выше допустимой.

Коэффициент перегрузки в аварийных случаях определяется по табл. 2.

Таблица 2

Определение коэффициента перегрузки в аварийном режиме

Для КЛ, которые более 15 лет находятся в эксплуатации, перегрузки должны быть снижены на 10 %, так как эти линии имеют естественный износ изоляции.

Перегрузка КЛ напряжением 20–35 кВ не допускается, так как они работают при высоких напряженностях электрического поля и ослабление изоляции вследствие перегрузки для них недопустимо.

При эксплуатации КЛ происходит ослабление изоляции из-за действия электрического поля, тепла, влаги и др. Чтобы предупредить пробой ослабленного места и предотвратить внезапный перерыв электроснабжения в процессе эксплуатации, КЛ напряжением 3–35 кВ не реже одного раза в 3 года подвергаются профилактическим испытаниям повышенным напряжением постоянного тока. Перед испытанием кабелей напряжение 1 кВ и выше производится измерение сопротивления изоляции кабеля мегаомметром на напряжение 2,5 кВ для определения целости изоля­ции и выявление развившихся местных дефектов.

При испытаниях повышенным напряжением концы кабелей отсоединяются с обеих сторон. Для сокращения времени проведения испытаний групповые кабели на подстанциях могут испытываться без отсоединения от шин. Для испытаний используются высоковольтные специальные установки.

При испытаниях трехфазного кабеля с поясной изоляцией свинцовая оболочка и две жилы заземляются.