Лекция. Повреждение кабельных линий и их ремонт

Содержание лекции: повреждение кабельных линий и их ремонт.

Цель лекции: знакомство с основными повреждениями кабельных линий и устранением их последствий.

Бесперебойность электроснабжения объектов раз­личного назначения невозможна без обеспечения надёж­ности и долговечности кабельных линий, которые в зна­чительной степени зависят от правильной организации производства работ по изготовлению кабелей, их про­кладке и соединению, а также эксплуатации.

В соответствии с ПУЭ и Методическими указаниями по разборке, осмотру и измерению элементов образцов кабелей с бумажной изоляцией на напряжение 1—35 кВ (МУ 34-70-034—83) необходимо устанавливать причину отказа кабельной линии, который может произойти в процессе эксплуатации или при испытаниях. С этой целью место повреждения кабеля вырезается, и повреж­денный образец разбирается и исследуется в стационар­ных условиях.

Установление причин повреждения позволяет разра­ботать необходимые мероприятия по повышению эксплу­атационной надежности кабельных линий. Ниже рассмот­рены основные причины повреждений кабелей и кабель­ной арматуры.

Повреждения кабеля могут быть вызваны его завод­скими дефектами, к которым относятся: складки на бу­мажных лентах, поперечные и продольные порезы и раз­рывы, зазоры между бумажными лентами в результате их совпадения, дефекты жил, свинцовых оболочек и др. Некоторые заводские дефекты изоляции кабеля оста­ются невыявленными при испытаниях повышенным на­пряжением постоянного тока и приводят к аварийному пробою кабеля в процессе работы.

Повреждения кабеля в процессе эксплуатации могут быть вызваны следующими причинами: осушение изо­ляции из-за перемещения (миграции) или стекания пропиточного состава; электрическое старение изоля­ции; высыхание изоляции кабелей, работавших в тяжёлых тепловых режимах, частично связанное с разложе­нием (кристаллизацией) пропиточного состава и т. д.

Выход из строя кабельных линий происходит также из-за механических повреждений кабелей при проклад­ке и перекладке их в процессе эксплуатации (надломы, вмятины, задиры), коррозии металлической оболочки, которая возникает главным образом на старых кабелях. При эксплуатации возможны повреждения алюминиевой оболочки кабеля ААШв из-за разрыва ПВХ шланга в процессе монтажа.

Повреждения соединительных и кон­цевых муфт происходят главным образом из-за не­соблюдения технологиии их монтажа, применения не­кондиционных комплектующих материалов и материа­лов с просроченным сроком годности, а также муфт, не соответствующих сечению и напряжению кабелей. Зна­чительное количество перечисленных повреждений про­исходит из-за низкого качества соединений и оконцеваний жил кабелей (наличие глубоких пор, острых кромок и заусенцев, неудаленной литниковой прибыли, выго­ревших или выкушенных проволок жилы и др.).

Свинцовые соединительные муфты повреждаются из-за неудовлетворительной припайки свинцового корпуса к оболочке кабеля, образования пустот при восстанов­лении изоляции роликами и рулонами, недоливки ка­бельного состава, отсутствия контроля за температурой заливочных и прошпарочных составов, кристаллизации заливочного состава в процессе эксплуатации и др.

Повреждения эпоксидных соединительных муфт свя­заны с асимметрией жил внутри эпоксидного корпуса, наличием пор и свищей, отсутствием необходимой гер­метизации и др.

Значительное количество повреждений концевых муфт и заделок внутренней установки происходит по причине нарушения области их применения (установка в сырых и особо сырых помещениях заделок, не пред­назначенных для этих сред). Повреждения эпоксидных заделок происходят из-за неудовлетворительных обез­жириваний, обработки концов наиритовых трубок, гер­метизации жил, а также из-за растрескивания трубок, изгибания жил с недопустимым радиусом изгиба и др.

На примере анализа повреждений кабельных линий 6 кВ за один год в городской кабельной сети установле­но, что они происходят в результате пробоя непосредст­венно в кабеле — 72 %, в соединительных муфтах — 20 % и в концевых муфтах — 8 %.

Основные причины пробоев кабелей (жил) следую­щие: предшествующие механические повреждения (43%); прямые механические повреждения (16,4%); коррозия металлических оболочек (7,2 %); осадка грун­та (8,3 %); дефекты прокладки (3,4 %); дефекты изго­товления кабеля (4,9%); старение изоляции (0,8%); прочие и неустановленные причины (16%). Как видно, около 60 % всех пробоев происходят из-за механических повреждений кабельных линий. Механические повреж­дения делятся на прямые, которые приводят к одновре­менному отказу кабельных линий, и предшествующие, при которых развитие дефекта кабеля до пробоя про­исходит в течение времени и которые выявляются при испытаниях, а также могут вызывать отказы линий в ра­бочем режиме. По числу механических повреждений можно оценить качество работы персонала при проклад­ке линий и по надзору за трассами действующих линий.

Ремонтные работы на кабельных линиях осу­ществляют по плану, разработанному на основании дан­ных осмотра и испытаний, а также анализа общего со­стояния линии. Неисправности в кабельных линиях или на их трассах, представляющие угрозу безаварийной ра­боте, устраняют незамедлительно, а неисправности, не вызывающие прямой угрозы надёжности работы линии,— в плановом порядке.

Раскопку кабельных трасс производят только с раз­решения эксплуатирующей организации. При этом обес­печивают надзор за сохранностью кабелей на весь пе­риод производства работ, а вскрытые кабели укрепляют для предупреждения провисания и защиты от меха­нических повреждений. На месте работ устанавливают сигнальные огни и предупредительные плакаты. Произ­водителю работ выдают данные о местонахождении ка­белей и объясняют порядок обращения с ними. Произ­водитель работ подтверждает получение задания и рас­писывается в журнале. Особое внимание обращается на раскопки, производимые механизированным способом. Подлежащую ремонту кабельную линию отключают и заземляют.

Кабель на выведенной в ремонт линии вскрывают только после сверки фактических данных кабельной ли­нии с планами трассы. Если на трассе проложено не­сколько кабельных линий, производят дополнительную их проверку индукционным методом.

Технология ремонта кабеля и муфт в зависимости от его вида и объема достаточно разнообразна. Универ­сальным вариантом ремонта кабельной линии является замена кабеля на участке трассы с ее разрытием, про­кладкой кабельной вставки и изготовлением муфт. Разомкнутая в связи с вырезкой места повреждения ка­бельная линия остается присоединённой к шинам РУ электроустановок и поэтому имеет фиксированное положение в зависимости от того, к какой шине (по цвету) она присоединена.

Концы разомкнутой линии замыкают кабельной вставкой в месте повреждения таким образом, чтобы при этом было обеспечено правильное (фазное) соеди­нение одноимённых шин между собой.

При ремонте необходимо добиваться фазности сое­динения. Для этого на месте ремонта предварительно проверяют и устанавливают наименования фаз с после­дующей подгонкой жил. Если кабельная вставка и ре­монтируемый кабель имеют расцвеченные (маркируе­мые) фазы и повреждение произошло в целом месте ка­беля, фазы соединяют по расцветке (маркировке) изоляции жил без проверки одноименности фаз. В про­тивном случае такую проверку осуществляют мегаомметром и фазировочным приспособлением, позволяющим сразу проверить соответствие всех трех жил кабеля. Из-за большой разницы в угловых смещениях жил примерно в ¹/₃ случаев не удается осуществить фазное сое­динение этим способом и ремонтный персонал вынужден произвольно соединять жилы, т. е. добиваться фазности соединения переделкой концевых муфт.

Ремонт разрушенного броневого покрова производят в такой последовательности: снимают поврежденную часть, после чего обрез брони спаивают с металличе­ской оболочкой кабеля. Металлическую оболочку, не защищенную броней, покрывают антикоррозионным со­ставом или выполняют подмотку пластмассовыми лен­тами.

Характер ремонта металлической оболочки кабеля зависит от того, проникла ли влага внутрь него или нет. Для этого удаляют часть оболочки с обеих сторон от места ее повреждения и проверяют верхний слой пояс­ной изоляции на наличие влаги. Если влаги внутри ка­беля нет, на повреждённую часть оболочки накладывают свинцовую трубу (муфту) соответствующего размера с двумя заливочными отверстиями. Трубу составляют из двух половин рольного свинца длиной на 70—80 мм больше оголённой части кабеля.

Муфту заполняют кабельным составом МП-1. Если внутри кабеля есть влага, повреждённый участок выре­зают и вместо него вставляют отрезок кабеля, соответ­ствующий по марке, сечению и длине ремонтируемому. С обеих сторон кабельной вставки монтируют соедини­тельные муфты. В некоторых случаях, используя оставленный при прокладке кабеля запас по длине, обходятся установкой одной соединительной муфты.

При незначительных повреждениях изоляции и обо­лочки кабеля, которые возникают при пробое изоляции с одной жилы на оболочку во время испытания кабеля повышенным напряжением постоянного тока, ремонт ка­беля также осуществляют без разрезания токопроводящих жил. При наличии достаточной слабины жилы раз­водят, в поврежденном месте снимают заводскую изоля­цию и восстанавливают ее бумажными роликами. В этом случае применяют свинцовую муфту также из двух про­дольных половин.

Поврежденный защитный шланг кабеля ААШв ре­монтируют в струе горячего воздуха сварочным пистоле­том ПС-1 с электрическим подогревом или газовоздуш­ным пистолетом при 170—200°С. В качестве присадки применяют ПВХ пруток диаметром 4—6 мм. Места, под­лежащие ремонту, очищают и обезжиривают бензином, а посторонние включения, выступающие края и задиры в местах повреждения вырезают. При ремонте проколов, небольших отверстий и раковин к месту повреждения приваривают присадочный пруток и после охлаждения обрезают его конец.

При ремонте щелей, прорезей и вырезов пруток при­варивают к шлангу на расстоянии 1—2 мм от места по­вреждения, а затем укладывают его вдоль щели или прорези, заканчивая приварку прутка в целом месте. После охлаждения срезают выступающие части прутка и выравнивают сварной шов. При значительных поверх­ностных повреждениях шланг ремонтируют, применяя ПВХ заплаты или разрезные манжеты. К шлангу по всему периметру приваривают заплату, а затем вдоль образовавшегося шва — присадочный пруток. Манжету из ПВХ трубки разрезают и надевают на повреждённое место шланга. После этого заваривают пруток вокруг торца манжеты и вдоль ее разреза.

Отремонтировать поврежденный шланг можно так­же с использованием эпоксидного компаунда. Для этого поврежденное место очищают от загрязнений и наплы­вов битумного состава, после чего протирают ветошью, смоченной бензином. Если в шланге имеются посторонние включения, их удаляют кабельным ножом. Выступаю­щие края отверстий и разрывов шланга срезают.

Поверхность шланга в месте повреждения и за его краями на 3—5 см в обе стороны смазывают эпоксидным компаундом. По слою эпоксидного компаунда на­кладывают три-четыре слоя стеклоленты. Каждый из них промазывают эпоксидным компаундом.

Как правило, вышедшие из строя заделки вырезают и монтируют новые. Если длина кабеля имеет достаточный запас, ремонт огра­ничивается монтажем только концевой заделки. В противном случае ка­бель наращивают и до­полнительно монтируют соединительную муфту. Течь пропиточного соста­ва из концевой эпоксидной заделки возможна в месте окончания корпуса, а также в месте выхода жил из корпуса заделки.

1 – корпус заделки, 2 – ремонтная форма, 3 – место течи.

Рисунок 15.1 - Установка ремонтной формы для устранения течи

пропитывающего состава в местах ввода кабеля в корпус заделки (а) и

вывода жил из корпуса (б)

Дефекты, связанные с на­рушением герметичности заделки, могут возник­нуть из-за плохой обра­ботки поверхности найритовых трубок, несоблюде­ния размеров, указаний по обезжириванию и др. Течь пропиточного соста­ва в местах окончания корпуса заделки и выхо­да жил из корпуса устра­няют с помощью уста­новки ремонтной формы и заливки ее эпоксидным компаундом (рисунок 17.1). Коронирование по поверхности найритовых трубок устраня­ют подмоткой по трубкам липкой ПВХ ленты в два слоя с 50 %-ным перекрытием.

Список литературы

1. Акимова И.А., Котеленец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования.- М.: Академия, 2008.

2. Куценко Г.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт электроустановок: практическое пособие. – Мн.: Дизайн ПРО, 2006.

3.Субикин Ю Д. Технология электромонтажных работ: Учебное пособие. – М.:Высшая школа, 2002.

4. Справочник по ремонту и наладке электрооборудования /Под общ. ред. В.С. Вьюнова, 2002.

5.Доценко В.А., Сивков А.А., Герасимов Д.Ю. Монтаж, ремонт и эксплуатация электрических распределительных сетей в системах электроснабжения промышленных предприятий: Учебное пособие.- Томск: Изд. ТПУ, 2007.

6.Полуянович Н.К. Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий: Учебное пособие. - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2007.

7. Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4-750 кВ /Под ред. Гологорского Е.Г.- М.: Из-во НЦ ЭНАС, 2008.

8. Макаров Е.Ф. Обслуживание и ремонт электрооборудования и сетей.- М.: Академия: ИРПО, 2003.

9. Соколов С.Е., Сажин В.Н. Эксплуатация и ремонт воздушных и кабельных линий: Учебное пособие. – Алматы: АИЭС, 2005.

10. Соколов С.Е, Сажин В.Н., Генбач Н.А. Электрические сети и системы: Учебное пособие. – АУЭС, 2010.

Содержание

Введение

1 лекция. Общие вопросы монтажа электрооборудования

2 лекция. Строительные работы при сооружении воздушных

линий электропередачи

3 лекция. Сооружение фундаментов под опоры

4 лекция. Сборка и установка опор

5 лекция. Монтаж проводов и грозозащитных тросов

6 лекция. Соединение проводов

7 лекция. Натяжка проводов и визирование стрел провеса

8 лекция. Монтажные работы на отвизированных проводах

9 лекция. Монтаж заземляющих устройств

10 лекция. Кабельные подземные сооружения

11 лекция. Прокладка кабелей в блоках, трубах и по конструкциям

12 лекция. Соединение и оконцевание кабелей

13 лекция. Повреждение опор ВЛ и их ремонт

14 лекция. Ремонт проводов, грозозащитных тросов и контактных

соединений

15 лекция. Повреждения кабельных линий и их ремонт

Список литературы

Сводный план 2014 г поз. 287

Владимир Николаевич Сажин

МОНТАЖ И РЕМОНТ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Конспект лекций

для студентов специальности 5В071800 - Электроэнергетика

Редактор Н.М. Голева

Специалист по стандартизации Н.К. Молдабекова

Подписано в печать Формат 60х84 1/16

Тираж 150 экз. Бумага типографская №1

Объем 4.1 уч. изд. л. Заказ № Цена 2050 тенге

Копировально-множительное бюро