Ремонт кабельных линий

В использовании кабельных линий есть определенные тонкости, ведь выявить изъяны в них обычным визуальным осмотром не выйдет. Именно поэтому необходимо часто проводить исследования общего состояния изоляции, контролировать нагрузку и температурный режим.

Со стороны проведения проверок изоляции кабели являются одним из самых трудных элементов электрического оборудования. Вызвано это тем, что кабельные линии бывают очень длинными, грунт по всей длине может быть неоднородным, изоляция также может быть неоднородной.

Чтобы найти грубые изъяны в данных линиях, проводят замеры сопротивлений изоляций при помощи мегаомметра на высокое напряжение 2500 В. Но данные с данного прибора нельзя брать как основные для конченой оценки работоспособности изоляции, ведь они также в некоторой степени будут изменяться от протяженности линии и от возможных изъянов концевых заделок.

В первую очередь вызвано тем, что емкость силового кабеля очень большая и в период замеров сопротивления она не будет в состоянии зарядиться на 100%, из-за этого показания на мегаомметре будут находиться не только сложившимся током утечки, но и зарядным током, а полученные данные сопротивления изоляции из-за этого значительно снизится.

Главным методом контроля состояния изоляционной системы кабельной линии признано исследование с помощью высокого напряжения. Главная цель такого – выявить и вовремя устранить образовавшиеся изъяны в изоляционной системе кабелей, муфт и концевых заделок для того, чтобы в будущем не допустить появление изъянов в ходе эксплуатации. Однако в таком случае кабель до 1 кВ высоким напряжением не проверяют, а меряют сопротивление на изоляции при помощи мегаомметра с напряжением 2500 В на протяжении примерно 1 минуты. Ему не нужно опускаться ниже 0,5 МОм.

Данные короткие линии исследуют одним прибором распределения не чаще, чем раз за год, ведь они много реже подвергаются разным повреждениям, а состояние таких систем намного чаще контролируются работниками. Проверку при помощи высокого напряжение кабельных линий больше 1 кВ можно организовывать не реже, чем раз в 3 года.

Силовые кабели в кабельном туннеле

Главным способом исследования изоляций кабельных линий признана проверка высоким напряжением постоянного тока. Объяснено это тем, что устройство на переменном токе при всех одинаковых параметрах обладает повышенной мощностью.

В состав установки для испытаний включены трансформатор, выпрямитель и так далее.

Проверяя изоляцию, напряжение от мегаомметра или испытательной установки приводится к какой-нибудь жиле кабеля. В таком случае другие жилы крепко объединяются друг с другом и заземляются. Напряжение тихонько увеличивается до установленного показателя и подается определенное время.

Состояние кабеля будет находиться по току утечки. Если его состояние будет удовлетворительным, то подъем напряжения будет сопровождаться увеличением тока утечки из-за зарядки емкости, а далее снижением до 20% от максимального показателя. Кабельная линия будет признана пригодной к использованию, если при всех проверках не было пробоев или перекрытий по площади концевой муфты, также не должны прослеживаться какие-либо скачки толчков тока и увеличения тока утечки.

Перегрузка кабеля, которая носит систематический характер, может привести к значительному снижению изоляционных свойств и уменьшению срока работы. Недогрузки обычно вызваны тем, что материал проводника использовался не до конца. Именно поэтому при использовании кабельной линии ее необходимо часто перепроверять, чтобы нагрузка тока в них была равна обозначенной при вводе прибора в работу. Максимальные возможные нагрузки на кабели прописаны в требованиях ПУЭ.

Кабельная линия в траншее

Проводят контроль нагрузки кабельных линий с периодом, установленные главным энергетиком на предприятии. Частота может быть любой, но обычно два раза в год. Зачастую в первый раз данный контроль проводится в моменты максимальной нагрузки, обычно это осень или весна. Проверка проводится посредством наблюдения за значениями на амперметре на питающих подстанциях. Если они отсутствуют, то это делают при помощи мобильных устройств или токоизмерительных клещей.

Разрешенные токовые нагрузки для продолжительного стандартного режима функционирования кабельных линий обычно находятся при помощи таблиц, которые прописаны в технических справочниках. Данные нагрузки будут зависеть от метода прокладки кабеля и от вида среды охлаждения.

Если кабель проведен в почве, то для него долгая разрешенная нагрузка будет браться из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубину до 1 метра при температуре поверхности в 15 градусов по Цельсию. Если же кабель прокладывался на открытом воздухе, то температура среды будет браться 25 градусов Цельсия. Если же расчетная температура в воздухе будет отличаться от установленных показателей, то в таком случае будет вводиться коэффициент поправки.

За расчетную температуру поверхности земли будет браться самая высокая температура за весь год на глубине прокладывания кабеля.

За расчетную температуру воздуха будет браться самая высокая температура за сутки, которая повторялась не меньше трех раз за год.

Длительная возможная нагрузка кабельной линии будет находиться по участкам линии с самым плохим охлаждением, если в длину данный участок достигает меньше 10 метров. Кабельные линии до 10 кВ с коэффициентом предполагаемой нагрузки не больше 0,8 могут иногда испытывать перегрузки. Возможные параметры таких перегрузок с учетом их продолжительности обычно приведены в технических документах.

Чтобы с максимальной точностью найти способности нагрузки, а также при смене режимов температуры использования проводится контроль температур данных линий. Следить за самой температурой жилы на кабеле в работе будет невозможно, ведь жилы всегда под напряжением. Именно из-за этого в одно время измеряют температуру оболочки кабеля и ток нагрузки, в далее идет пересчет, в ходе которого находят температуру жилы возможную токовую нагрузку.

Перемена температур оболочек из металла кабеля, который прокладывался на открытом воздухе, обычно делают при помощи стандартных термометров, прикрепляющихся на броне или на оболочке из свинца. Если же кабель проложен под землей, то измерение проводят при помощи термопар. В таком случае рекомендовано ставить не меньше пары датчиков. Проводки от термопар прокладываются в трубку и отводятся в самое оптимальное и защищенное от любых механических повреждений место.

Стоит уточнить, что температура в токопроводящей жиле должна быть не больше:

Если изоляция на кабеле бумажная до 1 кВ, то предел 80 градусов по Цельсию, а до 10 кВ – до 604
Если изоляция на кабеле резиновая, то предел 65 градусов по Цельсию;
Если кабель в оболочке из поливинилхлорида, то до 65 градусов по Цельсию.

Если же токоведущие жилы кабеля будут нагреваться до температуры больше возможной, то должны приниматься срочные меры по устранению перегревания – понижают нагрузку, повышают вентиляцию, меняют кабель на кабель с чуть большим сечением, увеличивают расстояние между кабелями.

Если линии кабелей прокладываются в земле, почвы которой агрессивны к оболочкам из металла, то может образовываться почвенная коррозия оболочек из свинца и покрытия из металла. В данных случаях довольно часто проверяют коррозийную активность грунта. Делается это пробой воды и грунта. В таком случае, если было выявлено, что степень коррозии почвы будет угрожать цельности кабелей, то срочно принимают необходимые меры, а именно – удаляют места грязи, меняют грунт и так далее.

Нахождения места повреждения кабельной линии

Найти места повреждений кабельных линий бывает весь трудно. Здесь требуется специальная аппаратура. Работы по устранению каких-либо изъянов на поврежденных участках кабельной линии обычно начинаются с первоначального выявления типа повреждения. В большинстве случаев это получается выполнить при помощи мегаомметра. В таком случае на обоих концах кабеля проверяют изоляцию у каждой из жилы по отношению к поверхности земли, неисправность изоляции между разными независимыми фазами, отсутствие изъянов в жилах.

Нахождение нужной точки повреждения зачастую проводится в два шага – первым делом находят зону с повреждением с точностью от 10 до 40 метров, а затем уже точно уточняют точку появившегося изъяна.

В процессе нахождения зоны поломки также берутся во внимание все причины возможного возникновения и какие могут быть последствия у отказа. В большинстве случаев будет прослеживаться обрыв некоторого количества жилок без или с заземлением, есть возможность сваривания токоведущих жил с оболочкой при долгом прохождении тока короткого замыкания в поверхность земли. Когда проводят испытания для профилактики зачастую может возникать замыкание ведущей ток жилы в землю.

Чтобы найти зону с изъяном, применяют некоторое количество методик: импульсивную, колебательного разряда, петлевую и емкостную.

Первая методика применяется при замыканиях одно- и междуфазных и обрыве жилы. Следующую методику используют при заплывающем пробое, которое может возникнуть из-за повышенного напряжения. Петлевую же методику применяют для одно-, двух- и трехфазных замыканиях и при присутствии хотя единственной жилы, которая не повреждена. Методику емкостную используют при нахождении примирение при обрывах жил. На практике наиболее распространенными являются первые две методики.

Когда применяется импульсная методика, используют весьма простые устройства. Чтобы найти зону с изъяном, прямо от них и в кабель отправляются короткие импульсы с переменным током. Когда они дойдут прямо до дефектного места, они отразятся и вернуться. О повреждении кабеля можно будет говорить по картине на устройстве. Расстояние до поврежденного места будет определяться легко, если знать время прохождения этого импульса и скорость.

Использование такой методики будет требовать значительного понижения переходного сопротивления в точках, поврежденных до долей Ома. С данной целью изоляционную систему прожигают с помощью преобразовавшейся электроэнергии, которая подводится к поврежденному месту. Прожиг проводят при помощи разного типа тока, подающимся от устройств.

Методика колебательного заряда состоит в том, что жила с изъяном заряжается напрямую от прибора выпрямления до установленного напряжения пробоя. В период пробоя в кабелях будет образовываться процесс колебания. Период же колебаний данных разрядов будет равен времени двойного пробега волны до точки с изъяном и обратно.

Время разряда колебания будет измеряться при помощи осциллографа или электронного миллисекундомера. При использовании этой методики погрешность измерения обычно равна 5%.

Точно определяют место с повреждением будет уже на трассе с помощью специального метода акустики или индукции.

Первый основывается на вычислении грунтовых колебаний над точкой повреждения, которые вызываются исковым разрядом в точке пробоя изоляционной системы. Методом при поломках типа «заплывающий пробой» и при обрыве жил. В таком случае возможно определить изъяны в кабеле, проложенном на глубинах до 3 метров.

Как генератор импульсов зачастую применяют устройство с повышенным напряжением постоянного тока, с высоким импульсом в кабель. Колебания грунтовых пород обычно прослушиваются при помощи специального устройства. Минус такого способа в том, что необходимо применять мобильные приборы постоянного тока.

Метод индукции нахождения поврежденного участка кабеля основывается на запоминании типа измерения электромагнитного поля, распространяющегося поверх кабеля. По жилам пускается ток с повышенной частотой. Работник, двигаясь по трассе и применяя рамочную антенну, усилитель и наушники, находит точку с изъяном. Точность в таком случае довольно высока и достигает 50 сантиметров. Данный метод возможно применять для проложенной трассы кабельной линии и глубины заложения кабеля.

Проведение ремонтных работ кабелей

Ремонтные работы кабельных линий уже совершаются по итогам осмотра и проверок. Характерной чертой таких работ считается то, что кабели, которые подлежат ремонту, могут располагаться под напряжением, также они могут находиться рядом с рабочими кабелями, также находящимися под напряжением. Очень важно следовать правилам безопасности и ни в коем случае не стоит трогать кабели рядом.

Ремонт данных линий обычно может связываться с проведением раскопок. Чтобы избежать повреждений кабелей рядом и инженерных коммуникаций на глубине больше 40 метров, работы должны выполняться только при помощи лопаты. Если были обнаружены какие-то кабели и подземные коммуникации, то процессы сразу останавливаются и ставится в известность главный по проведения данных работ. После того как было произведено вскрытие, нужно убедиться в том, что не была нарушена целостность кабелей и муфты. Для данных целей под них подкладывается плотная доска.

Главными типами работы при повреждении кабельной линии признаны: ремонтирование покрова брони, проведение ремонтных работ оболочек, муфт и концевых заделок.

Если есть разрывы на участках брони, ее концы в местах изъянов срезаются, спаиваются вместе с оболочкой из свинца и покрываются покрытием против коррозии.

При проведении ремонтных работ оболочки из свинца необходимо брать во внимание вероятность попадания жидкости в кабель. Для исследования точки с повреждением помещается в парафин, который нагрет до 150 градусов. Если есть влага, то в момент погружения возможно услышать треск и будет заметно образованием иены. Если установили факт присутствия влаги, то место с повреждением вырезают и устанавливают две объединенные муфты. В другом случае восстанавливают оболочку из свинца посредством наложения на поврежденный участок разрезанной трубы из свинца и последующей запайки.

В прошлом для кабелей до 1 кВ применялись муфты из чугуна. Они были довольно большими, дорогими, но при этом не самыми надежными. На линиях кабелей 4 и 10 кВ зачастую применяют муфты из свинца или эпоксидные. Сейчас же при работах кабельных линий часто применяют инновационные термоусаживаемые муфты. Есть отличная технология по установлению кабельных муфт. Работы проводят только квалифицированные специалисты, которые прошли необходимое обучение.

Концевые муфты подразделяются на муфты, которые ставятся в закрытых комнатах и на открытом воздухе. В первом случае могут делать сухую разделку, так как она надежнее и удобнее в использовании. Муфты на открытом воздухе производят из воронки из кровельного железа. Если проводятся ремонтные работы, то проверяется состояние концевой воронки.