Випробування і визначення місць пошкодження в кабельних лініях

Для запобігання раптового виходу кабелю, муфт і закладень з ладу проводять профілактичні випробування кабельних ліній. Мета цих випробувань — доведення ослаблених місць до пробою, попереджаючи цим аварійний вихід кабелю з ладу.

Випробування кабельних ліній, знову прокладених і бувших у вжитку, підвищеною напругою проводять зазвичай по­стійним струмом (при змінному струмі значно збільшується потужність випробувальної установки). При цьому змінюють випрямлену напругу ступенями від нуля до значення, встановленого правилами (таблиця 10-2). Детальніші вказівки наведені в ПТЕ та в інструкції по прокладанні кабелів напругою до 110 кВ (СН 85—74 ММСС).

Якщо до кінця випробування наростання струмів витоку не припиняється, то це слугує ознакою дефектів у кабелі і випробування продовжують до пробою кабельної лінії.

При відкритому прокладанні кабелів і кабелів, прокладених в спеціальних кабельних спорудах, можливість їх механічних пошкоджень менш вірогідна, ніж у кабелів, прокладених в землі; при цьому легко контролювати їх стан і своєчасно відновлювати захист металевих оболонок від руйнівної дії корозії. Рідші профілактичні випробування кабелів можна проводити і в тих випадках, коли вони, будучи прокладені в землі, в процесі експлуатації або при випробуваннях не мають електричних пробоїв протягом 5 років. Окрім планових випробувань кабелів в процесі експлуатації проводять і позачергові їх випробування, наприклад: після ремонтних робіт на лініях, після виконання земляних робіт поблизу кабельних трас, після розмивань ґрунту і тому подібне Якщо під час випробування кабе­лю не відбувається пробоїв його ізоляції, не спостерігається збільшення струму витоку і різких поштовхів струму, то кабель визнають при­датним до подальшої експлуатації. Пробій в ізоляції кабелю зазвичай відбувається при підніманні випробувальної напруги або протягом першої хвилини після піднімання напруги.

У кабельних лініях зазвичай зустрічаються наступні види пошкоджень: замикання жил між собою, однофазні замикання на землю і обриви фаз. Роботи по усуненню пошкоджень в кабелях починають з визначення виду пошкоджень, оскільки залежно від цього вибирають метод виявлення місця пошкодження . Характер пошкоджень у багатьох випадках вдається встано­вити за допомогою мегаомметра. Для цієї мети з обох кінців кабелю перевіряють стан ізоляції кожної фази відносно землі, справність ізоляції між окремими фазами, а також відсутність обривів у жилах.

У кабельних лініях місця пошкодження зазвичай визначають в два прийоми: спочатку зону пошкодження, а після цього уточнюють місце пошкодження безпосередньо на трасі і глибину залягання кабелю, а також знаходження місць розташування муфт.

Використовують наступні методи визначення пошкоджень в ка­бельних лініях — відносні методи і абсолютні методи. До відносних методів відносяться: імпульсний, коливального розряду, петлі і ємності. До абсолютних методів — індукці­йний, акустичний і вимірювання потенціалів.

Імпульсний метод. Імпульсний метод використовується для визначення відстані до місця пошкодження в кабельних і повітряних лініях (при однофазних і міжфазних замиканнях, а також при обривах жил). Користуючись цим методом, використовують прилади ІКЛ-5, Р5-1А і Р5-5, що посилають в кабель короткочасний імпульс змінного струму. Дійшовши до місця пошкодження, імпульс струму відбивається і повертається назад. Про характер пошкодження кабелю (коротке замикання або обрив) судять по зображенню, що з'являється на екрані електронно-променевої трубки. Відстань до місця пошкодження можна визначити, знаючи час проходження імпульсу і швидкість його розповсюдження.

При вимірюванні приладами ІКЛ-5, Р5-1А похибка зазвичай не перевищує 1,5%, а приладом Р5-5 — 0,5%, що цілком допусти­мо. Переваги цього методу: швидкість, наочність і простота вимірювань; можливість визначення будь-яких видів пошкоджень, у тому числі пошкоджень в різних місцях кабелю за умови, що перехідний опір не перевищує 200 Ом. При цьому, як правило, досить виконати вимірювання лише з одного кінця лінії, не виконуючи жодних приєднань на протилежному її кінці; безпосередньо виміряти відстань від кінця лінії до місця пошкодження кабелю по екрану або за шкалою каліброваної затримки, незалежно від довжини і типу кабельної лінії.

Метод ємності. Цей метод викоритсовується для визначення відстані від кінця лінії до місця обриву однієї або декількох жил кабельної лінії шляхом вимірювання ємності кабелю. Ємність обірваної жили вимірюють за допомогою моста змінно­го струму (рис. 10-2, а) або за допомогою балістичного гальвано­метра на постійному струмі (рис. 10-2, б).

При вимірюванні за допомогою моста змінного струму його плечі утворюються регульованими комбінованими опорами R₁ і R₂, ємністю вимірюваної жили і еталонною ємністю С_е з регульованим опором R_ф. До однієї діагоналі моста (рис. 10-2, а) підводять змінну напругу звукової частоти (зазвичай 1000 Гц), до іншої — підключають телефон Т або підсилювач змінного струму зі стрілочним індикатором. Регулюючи опори R₁ і R₂, еталонну ємність С_е, і опір R_ф, отримують практично рівні по величині і фазі падіння напруг на опорах R₁ і R₂. Це відповідає мінімальній чутності (або мінімальному відхиленню стрілки індикатора), тобто рівновазі плеча моста R₁/R₂=L_o/L_x.

Оскільки опори L_o і L_x носять ємнісний характер, з отриманого співвідношення визначають ємність вимірюваної жили відносно землі: С_x= =R₂С_е / R₁

При вимірюванні ємності обірваних жил за допомогою моста змінного струму перехідний опір на землю (Ом) повинен бути не менше 1000/ l_x (тут l_x — довжина частини жили (км.), ємність якої вимірюється). При вимірюванні ємності однієї жили дві інші заземлюють для підвищення чіткості вимірювання. При відсутності звуку в телефоні ємність на мосту відповідає ємності обірваної жили кабелю.

Для уточнення на трасі місця пошкодження кабелю користуються індукційним методом — при пошкодженнях між жилами, і акустичним — при запливаючих пробоях. При індукційному методі використовують генератор звукової частоти. По пошкоджених жилах кабелю пропускають струм звукової частоти. Електромагнітні коливання, що утворюються довкола кабелю, уловлюються приймальною рамкою і прослухуються в телефоні на всій непошкодженій трасі кабелю. За місцем пошкодження звуки в телефоні зникають.

Техніка безпеки

До ремонту кабельних ліній допускається персонал після навчання і перевірки знань по безпечних методах роботи та отримання відповідного документа. Розкопування траншей або котловану в місцях проходження кабелів ведуть вручну за допомогою лопати, дотримуючись особливої обережності, починаючи з глибини 0,4 м. Кот­ловани (особливо глибокі) міцно укріплюють і захищають, а в нічний час освітлюють ліхтарями з червоним склом.

У місцях переходу над траншеями мають бути споруджені пішохідні мости­ки. Перекладання або зрушення кабелів і муфт допускаються лише після їх відключення.

Особливу небезпеку представляють роботи по монтажу кінцевих закладень і з'єднувальних муфт із використанням паяльних ламп, газових пальників, термітних патронів, а також роботи при зварюванні. Епоксидна смола, розчинники, заливальні маси є токсичними і горючими матеріалами. При роботі руки захищають спеціальними рукавичками; при зварюванні очі захищаються спеціальними окулярами з темним склом. Особливо обережно розігрівають і переміщують розігріту кабельну масу, що має в розплавленому стані високу температуру.

Газові пропан-бутанові, ацетиленокисневі або бензино–кисневі установки мають бути віддалені на необхідну відстань від місця роботи.

Контрольні питання

1. Розкажіть про основні правила приймання і обслуговування кабельних ліній.

2. Яка мета проведення профілактичних випробувань кабелів?

3. Які методи використовують для визначення пошкоджень в кабельних лініях?

4. Яких основних правил техніки безпеки дотримуються при ремонті кабельних ліній?