Повреждение кабельных линий

Несмотря на систематический осмотр кабельных трасс и кабелей и профилактические испытания, на кабельных линиях имеют место повреждения.

Дефекты кабелей, вызывающие повреждения кабель­ных линий, бывают заводские, эксплуатационные, мон­тажные, транспортировки и хранения.

К дефектам транспортировки и хранения кабеля следу­ет отнести удары, вмятины, повреждения запаянных на заводе концов кабеля. Через поврежденные концы кабеля легко может проникнуть влага. Если влага проникает с тор­ца, то порча кабелей идет быстрее (влага, как по фитилю, проникает по кабелю на большие расстояния). При боко­вых повреждениях брони (например, незаметный прокол) процесс идет очень медленно и до тех пор, пока влага не проникнет в токоведущие жилы.

Дефекты монтажа разнообразны. Основные из них— плохая пропайка шеек муфты, нарушенная во время раз­водки жил кабеля при его разделке изоляция, плохая, некачественная пайка соединительных гильз, неполная или слишком быстрая заливка муфты, крутые изгибы на пово­ротах кабеля, ломающие поясную изоляцию жил кабеля, перекрутка кабеля, ведущая к излому изоляции, вмятины и удары.

Бороться с такого рода дефектами целесообразно пу­тем тщательного технического контроля, а также выпол­нения монтажных работ квалифицированным персоналом.

К дефектам эксплуатации относят разрыв кабеля в муф­тах от проседания грунта, вытекание массы из кабеля или муфты, попадание влаги в муфты, коррозию кабеля от химических растворов и блуждающих токов, порчу изоля­ции кабеля от повышенных температур (перегрузка кабе­ля, наличие вблизи кабеля посторонних источников теп­ла, повышающих температуру кабеля).

Дефекты эксплуатации устраняют путем систематичес­кого и тщательного наблюдения за состоянием муфт и кабелей и контрольных раскопок.

Определение характера повреждения кабелей.Кабель проверяют мегаомметром и определяют характер повреж­дения.

Для трехфазных кабелей бывают следующие виды повреждений:

-пробой изоляции одной, двух или трех фаз без обрыва жил;

-обрыв одной, двух или трех жил без заземления;

-обрыв одной, двух или трех жил с заземлением.

При определении характера повреждения мегомметром оценивают состояние изоляции фаза- земля и между фазами, измеряют омическое сопротивление изоляции кабеля. На рис. 3.1 изображена принципиальная схема наиболее распространенного мегомметра типа М 1101, имеющего два придела измерения.

Рис.3.1.Принципиальная схема мегаомметра типа Ml 101

Мегомметр состоит из генератолра постоянного тока Г, вращаемого от руки, измеряемого магнитоэлектрического прибора И, логометрической системы и добавочных сопротивлений. Нормальная частота вращения ручки прибора 120 об/мин. Переключатель П служит для переключения пределов измерения мегомметра. Прибор имеет три зажима с надписями: линия Л, земля З, экран Э. Зажимы Л З присоединяют к объекту и земле в случае измерения сопротивления изоляции относительно земли или оба зажима присоединяются к электрическим цепям, между которыми измеряют сопротивление изоляции. Если результат измерения изоляции объекта искажен поверхностными токами по изоляции, на изоляцию объекта накладывают экранные электроды, которые присоединяют к зажимам мегомметра Э. На верхнем пределе измерений замкнуты контакты 2 и 3 переключателя пределов П. При этом образуется последовательная цепь тока: плюс генератора, рабочая рамка логометра 5, резистор R1, контакты пере-ключателя 3 и 2, зажим Л, измеряемое сопротивление, зажим 3, рези­стор R2 и минус генератора. Измеряемое сопротивление включается последовательно в цепь между зажимами Л и 3. При замкнутых нако­ротко зажимах Л и 3 и нормальной частоте вращения генератора стрел­ка логометра устанавливается па начальной отметке шкалы — нуль. При разомкнутых зажимах Л и 3 и тех же условиях стрелка логометра уста­навливается на конечной отметке шкалы — бесконечность.

На нижнем пределе измерения замкнуты контакты 3-4 и 1-2 пере­ключателя пределов П. При этом образуется параллельная цепь тока: плюс генератора, рабочая рамка логометра 5, резистор R1, контакты 3 и 4, резистор R2, минус генератора. Контакты 1-2 при этом присоеди­няют зажим Л к плюсу генератора, и измеряемое сопротивления ока­зывается подключенным параллельно резистору. В этом случае при зам­кнутых накоротно зажимах Л и 3 стрелка устанавливается на отметке шкалы — бесконечность верхнего предела измерения, что соответству­ет нулю нижнего предела.

Измерение изоляции фаза — земля производят с обоих концов ка­беля. Аналогично производят испытание состояния изоляции между фазами кабеля. После этого приступают к определению целостности жил кабеля.

Закорачивание кабеля с одного конца и его заземление необходи­мы по следующим соображениям. При определении характера повреж­дения желательно точно выяснить, имеет ли место обрыв одной, двух или трех фаз кабеля. Если закоротить только конец кабеля, не заземляя его, то, испытания кабеля покажут, что произошел обрыв всех трех фаз в обоих случаях, тогда как на самом деле в одном случае имеет место обрыв двух фаз, а в другом — обрыв всех трех. Заземление кабеля при наличии закоротки на конце его дает возможность точно выяснить характер повреждения.

При обрыве жилы кабеля мегаомметр покажет, что сопротивление изоляции равно бесконечности, а в случае с заземлением — на фазе, которая не повреждена сопротивление изоляции будет равно нулю, а на двух других равно бес­конечности. Таким образом, истинное состояние жил кабеля будет точ­но установлено.

После выяснения характера повреждения кабеля приступают к изме­рениям и определению места повреждения. Для того чтобы получить наи­лучшие по точности результаты измерения при определении места по­вреждения кабеля, желательно иметь сопротивление в месте поврежде ния не выше 5000 Ом. Для этого в месте повреждения кабель прожигается при помощи специальной установки, носящей название испытательно-прожигательной. Она содержит испытательный трансформатор с выпря­мителем высокого напряжения (испытательная часть установки) и транс­форматор прожигания с выпрямителем (прожигательная часть установ­ки). Питание всех трансформаторов производят от сети 220/380 В.

Порядок работы установки следующий: сначала включается испы­тательный трансформатор, дающий напряжение около 35 кВ. По мере того, как сопротивление места повреждения понижается, одновремен­но с ним понижается напряжение на выпрямителе высокого напряже­ния. При снижении на нем напряжения до 20 кВ подключают трансфор­матор прожигания.

Для определения места повреж­дения наибольшее распространение получили следующие методы:

абсолютные — индукционный и акустический

и относительные — им­пульсный, колебательного разряда, петлевой и емкостный.

На эффективность опре­деления места повреждения существенное влияние оказывает вели­чина переходного сопротивления в месте повреждения. Снижение ее до требуемого значения осуществляется путем прожигания с помощью специальных установок. Для этой цели в настоящее время применяют ап­параты АШИК-1 и АШИК-2, разработанные ВостНИИ. Они позволяют: испытывать электрическую прочность изоляции кабельных линий импульсным напряжением до 30 кВ в течение 10 ⁵...10 ³ с, определять места повреждения на трассе кабеля.

Аппарат состоит из двух блоков: испытателя изоляции импульсным напряжениеми иска­теля места повреждения с датчиком.

При испытании КЛ вращением рукоятки индуктора на­пряжение плавно повышают до испытательного. Затем нажатием на кнопку«Испытание» в кабель подается импульсное напряжение. Если изоляция кабеля имеет достаточную прочность, то индикаторпробоя изоляции будет показывать отсутствие тока утечки. При элект­рическом пробое изоляции индикатор покажет наличие тока утечки через поврежденную изоляцию.

Кабельная линия считается выдержавшей испытание, если не произошло электрического пробоя при 3-кратной подаче импульсного напряжения на каждую жилу кабеля.

Для определения места повреждения индукционную рамкуискате­ля напряжения устанавливают на оболочку кабеля в месте предпола­гаемого повреждения и по команде оператора подают импульсное напряжение в кабель. При перемещении рамки по кабелю и по показа­нию индикаторов определяют место повреждения. При применении аппаратуры уделяют особое внимание контролю концентрации метана в выработках, где проводят испытание и определяют место повреждения кабеля; выполнению организационных и технических мер, обеспечиваю­щих безопасность работ.

После определения места и обнаружения повреждения непосред­ственно на кабеле приступают к его ремонту. Вначале вырезают поврежденное место, испытывают изоляцию оставшихся отрезков кабеля. При удовлетворительных результатах испытания бронированные кабели соединяют с помощью муфты.

Ремонт оболочек гибких кабелей с повреждениями в виде вырывов или порезов, а также сквозные повреждения оболочки длиной не более 150 мм производят переносными вулканизаторами ВИШ-2 на напряже­ние 127 В. Подготовленный к ремонту кабель укладывают в предвари­тельно прогретую пресс-форму и закрепляют съемной полуформой. В пресс-форму устанавливают вкладыши, соответствующие диаметру кабеля. При установке пресс-формы на магнитопровод место вулкани­зации нагревают. Ориентировочная продолжительность нагрева состав­ляет 50—70 мин. После ремонта кабель должен быть осмотрен и испытан.

Лекция №8 – 4 часа