Дефекты кабеля для списания - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Дефекты кабеля для списания

Причины повреждений кабельных линий электропередач

Пост опубликован: 24 декабря, 2020

Силовые кабели играют очень важную роль в системе обеспечения бесперебойного электроснабжения машин и устройств. Многие кабельные линии имеют срок службы в несколько десятков лет, а значит, для них характерна более высокая частота отказов. По этой причине необходимо производить замену изношенных кабельных линий, в первую очередь, в худшем техническом состоянии. Но прежде всего определить, почему произошло повреждение кабеля.

Принимая во внимание приведенные выше утверждения, очень важно правильно оценить состояние кабеля, а также определить участки, особенно подверженные риску выхода из строя. Отключение электроэнергии может вызвать производственные потери и угрозы, связанные с отсутствием электроснабжения основных объектов и наиболее важных экономических структур города, провинции или даже всей страны. Приведенные выше соображения делают актуальным вопрос правильной оценки технического состояния кабельной линии. Такая оценка должна основываться на диагностических тестах, позволяющих обнаружить и локализовать дефекты, которые могут вскоре привести к отказу. Необходимо знать механизмы, приводящие к деградации изоляции кабеля, последствия этого старения и методы определения местоположения, позволяющие обнаружить ослабленные места.

Повреждение кабеля — причины

К основным факторам, вызывающим повреждение кабельных линий, относятся:

  • электрические факторы, такие как перенапряжения, электрические и электростатические разряды, перегрузки или неправильные измерения свойств изоляции;
  • повреждения, вызванные ненадлежащим качеством изготовления кабеля, в основном дефектами конструкции кабелей, жил или изоляции;
  • влияние внешних факторов окружающей среды на эксплуатируемый кабель, в том числе влияние переменных температурно-климатических условий, пыли, влаги и всех химических факторов;
  • повреждение, вызванное слишком продолжительной эксплуатацией, которое может включать в себя деградацию и старение изоляции, а также процессы химического преобразования, влияющие на использованный кабель;
  • атмосферные факторы, например, осадки, общая влажность земли, на которой работает кабель, ветер, удары молнии или магнитное воздействие солнечных бурь;
  • другие факторы, такие как вредное воздействие животных и грызунов, неправильная работа кабеля, неправильная установка или механическое повреждение.

Большинство неисправностей кабеля вызвано множеством факторов, действующих одновременно или последовательно. Для кабелей, работающих в грунте, одним из наиболее серьезных факторов повреждения является смещение грунта вдоль трассы кабеля, в результате чего одна часть кабеля растягивается, а другая раздавливается.

Подобные движения чаще всего происходят в районах активных горных работ, на искусственно созданных земляных насыпях, в горных и высокогорных районах, а также в сейсмически активных районах. Сильные напряжения в почве вызывают сдвиг диэлектрика в кабеле, что приводит к разрыву изоляции и разрыву кабельных муфт и других кабельных соединений. Диэлектрические сдвиги особенно опасны для кабелей с бумажно-масляной изоляцией.

Что еще влияет на повреждение кабельных соединений

К другим типам повреждений кабеля относятся:

  1. механические ,
  2. электролитические
  3. коррозионные повреждения.

Повреждения этих типов вызывают разрушение металлических оболочек кабелей в бумажно-масляной изоляции и проникновение влаги, что приводит к многочисленным повреждениям внутри кабеля, а также к повреждению внешнего изоляционного покрытия кабелей любого типа.

В термопластичных кабелях из ПВХ или полиэтилена попадание влаги также вызывает повреждение герметизирующего покрытия и образование водяного дерева. Питтинговая изоляция кабеля образуется из-за эрозии диэлектрика в результате частичных разрядов. Такие отказы характеризуются высоким переходным сопротивлением. Для раннего обнаружения повреждений этой модели используются испытания напряжением.

При испытании кабеля определяется его волновое сопротивление и коэффициент распространения. Значение импеданса зависит от типа кабеля и различается для коаксиального кабеля, установочного кабеля или кабеля питания. Два кабеля с одинаковым изоляционным материалом, изготовленные разными производителями, могут иметь разные значения одного и того же коэффициента. Примеры значений коэффициента распространения для выбранных типов диэлектрика:

  • бумага пропитанная маслом 0.50-0.56n;
  • полиэтилен 0,64н с пенопластом;
  • полиэтилен 0,67н;
  • тефлон 0,71н;
  • 0,94-0,98н воздух.

Правильное определение коэффициента распространения важно при определении расстояния до места повреждения. Коэффициент распространения зависит от:

  • типа используемой изоляции;
  • геометрии кабеля;
  • срока службы кабеля.

Повреждение кабеля — параметры измерительной системы

После определения параметров кабеля определяются параметры измерительной системы. Сначала выбирается соответствующий диапазон измерения с учетом того, что излучаемый импульс ослабляется в кабеле, а его амплитуда уменьшается по мере удаления от устройства. Уровень демпфирования зависит от:

  1. типа кабеля;
  2. срока службы;
  3. качества связей.

Системы регистрации играют важную роль в процессе обнаружения неисправностей. Они используются как автономные системы или системы, оснащенные автоматикой защиты. Системы регистрации аварийных процессов лучше всего выполняют свою роль, поскольку они могут регистрировать мгновенные значения фазных токов и напряжений, а также сигналы автоматики защиты, связанные с работой устройств, установленных на обоих концах линии или системного устройства.

Благодаря сохраненным в памяти устройства значениям напряжения и тока определяется тип повреждения и его временной ход. Значения тока и напряжения регистрируются за мгновение до возникновения отказа посредством задержки времени устройства, установленного на линии. Таким образом, можно определить момент повреждения и спрогнозировать его развитие. Значение напряжений и токов — это основа, необходимая для расчета расстояния от места повреждения.

Ремонт электропроводки. Обнаружение дефектов и устранение неисправностей

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Электроснабжение без сбоев, вне зависимости от объекта, возможно только при условии целостности кабеля. Кабель может быть поврежден из-за заводских дефектов, например, поперечных или продольных разрывов и порезов, а также дефектов жил или оболочки. Для того чтобы проверить качество кабеля, на заводах проводят испытания повышенным напряжением, однако некоторые дефекты невозможно обнаружить даже таким способом. В итоге некачественные кабели вводятся в эксплуатацию и нередко являются причиной различных аварий. Еще одной возможной причиной повреждения кабеля может быть механическое воздействие на него. В любом случае для восстановления нормальной работы электроприборов потребуется ремонт кабеля.

Для разных видов кабеля требуется разный ремонт — какой-то можно починить самостоятельно, а для другого вида необходимо вызывать специалистов.

Ремонт информационного и коаксиального кабеля

Рисунок 1. Соединение кабелей способом встык К примеру, ремонт телефонного провода (например, ТРП 2х0,4) можно осуществить самостоятельно. Если обнаружено механическое повреждение кабеля — разрыв жил, нужно обрезать его на один сантиметр в обе стороны от места повреждения, затем с помощью ножа снять изоляцию и спаять жилы. После этого каждую жилу обмотать изоляцией в отдельности, а также обмотать изоляцией весь поврежденный участок.

Ремонт антенного кабеля похож на ремонт телефонного провода, однако имеет некоторые особенности. Если кабель расположен вне вашей квартиры — на улице, где он подвергается влиянию осадков, резкой перемене температур и прочих негативных факторов, место «сращивания» кабеля разрушается, после чего может потребоваться ремонт телевизионного кабеля. Чтобы этого не происходило, соединение требуется осуществлять в распределительной коробке со степенью защиты IP44 или более.

Если телевизионная антенна оснащена мачтой, ремонт несколько усложняется. Для начала необходимо поместить мачту на земле. В это время следует проверять натяжение кабеля, предотвращая сильный натяг. Затем необходимо проверить те места, где кабель присоединяется к распределителю — если несколько болтов ослаблены, необходимо заменить их. Если в местах крепления выявлен дефект, необходимо отрезать этот кусок кабеля, зачистить конец и крепко зафиксировать новыми болтами. Если какие-то части кабеля содержат разрывы, трещины и прочие дефекты, тогда как остальные части в пригодном состоянии, необходимо удалить дефектное место кабеля, очистить жилы от изоляции и скрепить концы специальной муфтой.

Обнаружение и ремонт нагревательного кабеля

Рисунок 2. Прибор для обнаружения повреждений в электрических системах теплых полов Ремонт кабеля теплого пола также имеет свои особенности. Если его повреждение произошло посредством сверления пола или прочих механических воздействий и нет необходимости выявлять место пробоя, можно сразу ремонтировать его. Однако если кабель повредился посредством других причин, необходим специальный прибор — рефлектометр или трассоискатель, с помощью которого возможно выявить поврежденный участок кабеля.

Обойдя неисправный пол с данным прибором, по его сигналу можно узнать, где именно находится повреждение. После этого необходимо демонтировать пол и вскрыть бетонную стяжку молотком. Когда участок с дефектным кабелем будет раскрыт, необходимо освободить концы провода от изоляции, зачистить их и поставить муфту. Для того чтобы соединить концы кабеля, можно воспользоваться готовым набором для соединения, а можно изготовить его самостоятельно. Для этого необходимо найти такой же кабель, как и в остальной проводке. Концы кабеля зачищаются, а затем соединяются с краями провода и закручиваются спиралью. Далее необходимо включить электричество и проверить работу. Если все нормально — необходимо спаять соединения и заизолировать оголенные участки.

Обнаружение дефектов и ремонт силового кабеля

Часто ремонт силового кабеля требуется в случае повреждений, связанных со снижением сопротивления изоляции жилы кабеля на землю. Для обнаружения неисправности замеряют сопротивление изоляции между жилой кабеля и его оболочкой с помощью мегомметра, а затем между несколькими жилами. Целостность жил устанавливают с помощью закрепления перемычки на конце кабеля и измерения сопротивления на другом его конце.

Существует несколько методов поиска дефекта кабеля:

  • Импульсивный метод, который заключается в посылании импульса и его отражении. Измеряется временная задержка данного импульса и таким образом вычисляется место повреждения.
  • Колебательный разряд — метод, который используется для нахождения заплывающих пробоев, образующихся посредством перегрева кабеля. На кабель подается постепенно возрастающее напряжение — до того момента, пока не произойдет пробой. Место повреждения находят с помощью периода колебаний разряда пробоя.
  • Емкостный метод. Данный метод используют для выяснения расстояния между концом линии и точкой обрыва. При помощи моста переменного либо постоянного тока устанавливается емкость поврежденного проводника.
  • Метод эхолокации. При помощи генератора формируются акустические удары, которые посылаются в землю в том месте, где проходит кабель. С помощью приемника улавливается отраженный сигнал; место наиболее мощного сигнала является местом аварии.
  • Индукционный метод. На кабель подается высокочастотный ток, а специальный прибор фиксирует электромагнитные поля. Измененные параметры поля указывают место повреждения кабеля.
Читайте также  Нормы уличного освещения в сельских поселениях

Рисунок 3. 1-кабель; 2-тело муфты; 3-гелевый наполнитель; 4-соединитель Когда повреждение найдено, происходит выкапывание и ремонт высоковольтного кабеля путем установки кабельной муфты. Удаляется оболочка джутовый покров, подушка, броня, а также изоляция и устанавливается ремонтная соединительная муфта. Если в кабель с бумажной изоляцией проникла влага, ремонт кабеля заключается в удалении поврежденного участка и замене его на новый. После этого на кабель устанавливается муфта. Муфты могут быть различные в зависимости от способа прокладки и типа кабеля. Например, оснащенные гелевым наполнителем — для предотвращения попадания воды, как показано на рисунке.

Ремонт электропроводки в квартире

Неисправности в проводке, как правило, возникают посредством механических воздействий либо токовой перегрузки при условии неисправной защиты.

Ремонт электропроводки в квартире включает в себя поиск неисправности. Очень часто неисправность в проводке возникает в результате повреждения скрытого под штукатуркой кабеля, например от забивания гвоздя. В таком случае ремонт электропроводки заключается в демонтаже штукатурки, разделке кабеля, установке муфты или соединения посредством наконечников и запайке термоусадкой места соединения. Если же повреждения более серьезные и ремонт электропроводки требует полной замены кабелей, необходимо соблюдать несколько правил.

  1. Замена электропроводки в квартире должна осуществляться целиком, поскольку частичная замена приводит к большому количеству соединений и скруток, которые могут привести к пожару.
  2. Если вам необходима замена электропроводки, нужно составить план расположения розеток, выключателей и осветительных приборов, решить, где будут размещены мощные электроприборы.
  3. Замена электропроводки предполагает расчет потребления электроэнергии. Необходимо просмотреть паспортные данные приборов, их мощность и количество потребляемой энергии. После чего надо сложить показатели оборудования, запитанного от одной линии. На основании этих показателей можно выбирать кабель, подходящий для вашей квартиры.
  4. Качественная замена электропроводки в квартире не предполагает экономию. Для того чтобы обеспечить надежность и долговечность, замена электропроводки должна включать покупку качественной электрофурнитуры: выключателей, розеток.
  5. Замена электропроводки в доме предполагает обязательное отключение электропитания перед проведением любых работ с электричеством.

Рисунок 4. Штробы в стенах Замена электропроводки в доме осуществляется после того, как сделана перепланировка, но до покраски и штукатурки стен. Если требуется замена кабеля, в таком случае после демонтажа старого кабеля новый укладывается в ту же штробу. Если же требуется осуществить новую прокладку кабеля, то для этого применяют штроборез или перфоратор, с помощью которого в стенах проделываются специальные углубления — штробы, в которых укладывается проводка. Также с помощью перфоратора делаются углубления для розеток и распаечных коробок. Последние не должны слишком глубоко уходить в стену, чтобы в случае необходимости можно было быстро надрезать обои и получить доступ к коробке. После укладки кабеля в штробы он фиксируются алебастром, а сами штробы замазываются цементным раствором или гипсовой смесью.

§ 54. Повреждение кабельных линий и их ремонт

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

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.

Выход из строя кабельных линий происходит из-за механических повреждений кабелей при прокладке и перекладке их в процессе эксплуатации (надломы, вмятины, задиры), а также из-за 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 технологии 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 обезжиривания, обработки концов наиритовых трубок, герметизации жил, а также из-за растрескивания трубок, изгибания жил с недопустимым радиусом изгиба и др.

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 надежности 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 его проверки. Поврежденный кабель проверяют сверкой 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 присоединенной 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 одноименных 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 поврежденную 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 оголенной части кабеля.

Муфту заполняют кабельным составом МП-1. Если внутри кабеля есть влага, поврежденный 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.

Читайте также  Как самому сделать электрокотел для отопления?

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 поврежденное место шланга. После этого заваривают пруток вокруг торца манжеты и вдоль ее разреза.

Рис. 117. Установка ремонтной формы для устранения течи пропитывающего состава в местах ввода кабеля в корпус заделки (а) и вывода жил из корпуса (б):
1 — корпус заделки, 2 — ремонтная форма, 3 — место течи

Как правило, вышедшие из строя заделки вырезают и монтируют новые. Если длина кабеля имеет достаточный запас, ремонт ограничивается монтажом 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. Дефекты, связанные с нарушением герметичности заделки, могут возникнуть из-за плохой обработки поверхности наири-товых 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 (рис. 117). Коронирование по поверхности наиритовых трубок устраняют подмоткой по трубкам липкой ПВХ ленты в два слоя с 50 %-ным перекрытием.

Контрольные вопросы

  1. Какую документацию представляют при сдаче кабельной линии в эксплуатацию?
  2. На основании чего составляют паспорт кабельной линии и какие сведения в него заносят?
  3. Какие осмотры производят в процессе эксплуатации кабельных линий? Каковы их периодичность и содержание?
  4. Почему нельзя допускать нагрев жил кабелей выше допустимого?
  5. Как осуществляют контроль за нагрузками кабельных линий?
  6. Каковы причины коррозии кабельных линий?
  7. С какой целью испытывают кабельные линии после монтажа и в процессе эксплуатации?
  8. Каковы характерные повреждения кабелей, соединительных муфт и концевых заделок?
  9. Какими методами определяют место повреждения кабельной линии?
  10. Как устраняют течь пропиточного состава из эпоксидных концевых заделок?

Повреждение кабелбных 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 повреждения 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.

Читайте также  Фазировка электрической линии как считать?

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.

Причины повреждений и пробоев кабельных линий

Как показывает опыт эксплуатации, достаточно много недостатков кабелей не определяются при профилактических испытаниях повышенным напряжением постоянного тока.

К этим недостаткам, которые значительно снижают надежность кабелей, относятся: осушение изоляции из-за перемещения или стекания пропиточного состава, электрическое старение изоляции, высыхание изоляции кабелей, работающих в тяжелых тепловых режимах, обычно связанное с разложением пропиточного состава (кристаллизация) и т.д.

Не только старение, но и крупные дефекты не всегда выявляются при профилактических испытаниях. Не определяются повреждение в оболочках кабелей, если изоляция не отсырела. Повреждение и местные дефекты в изоляции могут быть обнаружены при испытании лишь в том случае, если оставшийся неповрежденный участок изоляции не превышает 15-20% ее толщины.

В момент аварии кабель часто получает вторичные повреждения (обжигается дугой, деформируется внутренним давлением, поглощает влагу через поврежденное место и т.д.).

Оболочка кабеля является одним из более важных конструктивных элементов силового кабеля. Изоляция кабеля может оставить высокие диэлектрические свойства только в том случае, если отсутствует возможность проникновения у нее воздуха или влаги.

Свинцова или алюминиевая оболочки являются герметизирующим покровом кабеля.
Длительная допустимая механическая нагрузка для свинца 0,1 кг/мм2, для алюминия 0,8 кг/мм2. В отличие от свинца алюминий является вибростойким материалом, но намного уступает ему в стойкости к действию грунтовой коррозии.

Кроме заводских дефектов, которые приводят к повреждениям кабелей имеются:

1) механические повреждения, которые были нанесены при прокладке или последующих раскопках и других строительных работах, выполняемых в зоне кабельных трасс;
2) спиралеподобные вспучины (иногда трещины) как результат длительного действия циклов нагрева и охлаждения или значительных перегрузок кабеля более допустимых норм.
3) межкристаллические разрушения свинцовой оболочки под действием сотрясений и вибраций.
4) грунтовая, химическая коррозия под воздействием разнообразных химических реагентов, которые содержатся в почве.
5) разрушение оболочек кабелей блуждающими токами электрифицированного транспорта;

Местные механические повреждения оболочек легко устанавливаются по внешнему виду, так как они сопровождаются повреждением джутовой оплетки и стальной брони. В большинстве случаев оказывается поврежденной и изоляция кабеля.

Механические повреждения носят локальный характер и после устранения поврежденного участка и монтажа вставки кабельная линия может продолжать быть в работе.

Межкристаллическое разрушение свинцовой оболочки – это рекристаллизация свинца, рост кристаллов и потеря связи между кристаллами. По внешнему виду в начальной стадии на оболочке появляется сетка мелких трещин. В последующем трещины все более увеличиваются и растрескивание оболочки сопровождается выпадением из нее групп кристаллов или даже отдельных кусков оболочки.

Масштаб межкристаллических разрушений (длина поврежденного участка кабеля) зависит от характера влияния, вызывающего сотрясения и вибрацию кабеля.

Чаще всего это вертикальный участок кабеля при переходе кабельной линии в воздушную, где сотрясения образуются проводами воздушной линии. Это могут быть участки кабелей на подходах к вращающимся машинам, создающие значительные вибрации, переходы кабельных линий под железнодорожными путями или шоссе, места прокладки кабелей по мостам, где вибрация и сотрясения создает двигающийся транспорт.

Наличие в продуктах коррозии перекиси (двуокиси) свинца указывает на ее электрическое происхождение от блуждающих токов. Характерным является цвет продуктов коррозии. Двуокись свинца, образуемая при протекании блуждающих токов имеет коричневый цвет (бурый осадок).

Продукты химической коррозии чаще всего имеют белый цвет, иногда с бледно-желтым или бледно-розовым оттенком.

При многократных изгибах кабеля, связанных из разматыванием, прокладкой, протяжкой в трубах и т.д., в местах возникших гофр алюминиевая оболочка дает продольную трещину или подрезается стальной бронелентой.
При установке муфт необходимо обращать внимание на состояние высыхания изоляции, разложения пропиточного материала и выпадения канифоли. У кабелей на напряжение 10 кВ и выше необходимо обращать внимание на электрическое старение изоляции и наличие у нее путей ионизации и частичных разрядов (ветвистые побеги, присутствие воскообразных веществ).

Воздушные включения — наиболее слабый элемент изоляции: в них начинают развиваться опасные ионизационные процессы и частичные разряды. Чем большие воздушные зазоры (особенно в радиальном направлении), тем они опаснее. В связи с этим жестко регламентировано количество допустимых совпадений бумажных лент. При большом количестве совпадений слой изоляции становится неустойчивым к выгибаниям. На бумажных лентах, расположенных под совпадающими зазорами (нижерасположенных лент), образуются продольные складки, которые под воздействием тепловых деформаций (нагревы и охлаждения кабеля) превращаются в продольные трещины, – такой же опасный дефект, как и совпадение бумажных лент.
Продольная складка нередко превращается в сплошную трещину, и при разборке изоляции кабеля вместо одной ленты сматываются две. Наиболее часто это наблюдается при величине перекрытия лент, близких до 50%.
При протекании токов короткого замыкания на очень короткое время (секунды) допускается подъем температуры жил (а, следовательно, и прилегающих слоев изоляции) к 125° или 200° соответственно для кабелей 20-35 кВ и 1-10 кВ.

Это обусловлено тем, что при температурах выше 135-140° в бумажнопропитанной изоляции быстро развиваются процессы необратимого старения бумажной основы изоляции (разрушение волокна целлюлозы, из которых состоит бумага).

Настолько же опасные и длительные аварийные перегрузки кабелей, когда нагрел жил и изоляции существенно превышает длительнодопустимые по нормам.
При вскрытии таких кабелей (после аварийного или профилактического пробоя) особенное внимание следует обращать на состояние фазной изоляции и бумажных лент, непосредственно примыкающих к жиле.

Опасные местные перегревы кабелей возможны в местах, где кабели проложены в земле с нарушением основных норм прокладки: с примыканием одного к другому или при выполнении в земле «запасов» в виде колец (запрещено правилами). В этих случаях, как установлено, кабели могут нагреваться к температурам, превышающих 100°.

В кабелях на напряжение 20-35кВ расчетные электрические градиенты приблизительно в два раза выше, чем в кабелях на 6 кВ. Потому уже при незначительном осушении, особенно на вертикальных участках, в них начинается ионизация воздушных включений и начинаются частичные разряды.

Необходимость замены вертикальных участков кабелей должна подтверждаться результатами рассечения, разборки и оглядел образцов кабелей.

Опасная степень электрического старения подтверждается наличием черных ветвистых побегов на бумажных лентах.

При обзорах токопроводящих жил кабеля необходимо обращать внимание на следующих наиболее часто встречающиеся дефекты:

— неправильную форму круглой или секторной жилы (например, один угол сектора острее, чем другой);
— выпирание или западание отдельных проволакиваний, пилообразный профиль жилы;
— наличие заусенцев на жилах.

Эти дефекты приводят к искривлению электрического поля, образованию местных повышенных напряженностей, что особенно опасно для кабелей на напряжение 10 кВ и выше. Жилы с отдельно выпирающими проволакиваниями или из заусенцами опасны в том отношении, что во время изгибов кабеля или при тепловых деформациях может быть смята, продавлена или разрезана примыкающая к жиле бумажная изоляция.

Наличие таких дефектов, значительно снижающих надежность кабеля, недопустимо.

Возможны и более грубые дефекты в жилах. Например, пересечение отдельных проволакиваний. В этом случае жила принимает неправильную форму, а в слое изоляции образуются глубокие складки. Кабели с такими дефектами не пригодны для прокладки.

При рассечении кабелей после аварийных пробоев следует учитывать ряд других изменений, связанных с горением дуги и образованием в кабеле значительных внутренних давлений.

Большим давлением может существенно деформироваться свинцовая оболочка кабеля, могут быть смещены и даже выброшены (вместе с газами) заполнители, смещенные бронеленты.
При профилактических испытаниях и пробоях, из-за малой мощности испытательных установок, такие деформации не возникают (прожигающая и ударная установки не учитываются).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: