Naprawa linii kablowych

Monitorowanie stanu technicznego linii kablowych

Działanie linii kablowych ma swoją własną charakterystykę, ponieważ nie zawsze jest możliwe wykrycie w nich wad poprzez prostą kontrolę. Dlatego przeprowadzane są kontrole stanu izolacji, monitorowanie obciążenia i temperatury kabla.

Z punktu widzenia badań izolacji kable są najtrudniejszym elementem wyposażenia elektrycznego. Wynika to z możliwej dużej długości linii kablowych, niejednorodności gruntu na długości linii, niejednorodności izolacji kabla.

Aby zidentyfikować rażące wady w produkcji linii kablowych pomiar rezystancji izolacji megaomomierzem dla napięcia 2500 V. Wskazania megaomomierza nie mogą jednak służyć jako podstawa do ostatecznej oceny stanu izolacji, ponieważ są one silnie uzależnione od długości kabla i wad połączenia.

Wynika to z faktu, że pojemność kabla zasilającego jest duża, a podczas pomiaru rezystancji nie ma on czasu na pełne naładowanie, dlatego wskazania megaomomierza będą określane nie tylko na podstawie ustalonego prądu upływu, ale również przez prąd ładowania, a zmierzona wartość rezystancji izolacji będzie znacznie niedoszacowana.

Główną metodą monitorowania stanu izolacji linii kablowej jest próba wysokiego napięcia… Celem badań jest identyfikacja i szybkie usuwanie powstających usterek w izolacji kabli, złączy i zacisków, aby zapobiec uszkodzeniom podczas eksploatacji. Jednocześnie kable o napięciu do 1 kV nie są testowane przy podwyższonym napięciu, ale rezystancja izolacji jest mierzona megaomomierzem o napięciu 2500 V przez 1 min. Powinien wynosić co najmniej 0,5 MOhm.

Kontrolę krótkich linii kablowych w rozdzielni przeprowadza się nie częściej niż raz w roku, ponieważ są one mniej podatne na uszkodzenia mechaniczne, a ich stan jest częściej kontrolowany przez personel. Próbę przepięciową linii kablowych powyżej 1 kV przeprowadza się nie rzadziej niż raz na 3 lata.

Podstawową metodą badania izolacji linii kablowych jest badanie podwyższonym napięciem stałym... Wynika to z faktu, że instalacja prądu przemiennego w tych samych warunkach ma znacznie większą moc.

Zestaw testowy obejmuje: transformator, prostownik, regulator napięcia, kilowoltomierz, mikroamperomierz.

Podczas sprawdzania izolacji do jednej z żył kabla przykładane jest napięcie z megaomomierza lub stanowiska testowego, podczas gdy pozostałe żyły są bezpiecznie połączone ze sobą i uziemione.Napięcie jest płynnie podnoszone do określonej wartości i utrzymywane przez wymagany czas.

O stanie kabla decyduje prąd upływu... Gdy jest w zadowalającym stanie, wzrostowi napięcia towarzyszy gwałtowny wzrost prądu upływu w wyniku ładowania pojemności, po czym spada do 10 - 20% wartości maksymalnej. Linię kablową uważa się za zdatną do eksploatacji, jeżeli w trakcie badań nie stwierdzono uszkodzeń lub nakładek na powierzchni zakończenia, nagłych skoków prądu oraz zauważalnego wzrostu prądu upływu.

Systematyczne przeciążanie kabli prowadzi do pogorszenia stanu izolacji i skrócenia żywotności linii. Niewystarczające obciążenie wiąże się z niedostatecznym wykorzystaniem materiału przewodzącego. Dlatego podczas eksploatacji linii kablowej okresowo sprawdza się, czy obciążenie prądowe w nich odpowiada temu ustalonemu w momencie oddania obiektu do eksploatacji.Maksymalne dopuszczalne obciążenia kabli określają wymagania PUE.

Obciążenie linii kablowych jest monitorowane w czasie określonym przez głównego inżyniera energetyki przedsiębiorstwa, ale nie rzadziej niż 2 razy w roku. W takim przypadku po przeprowadzeniu określonej kontroli w okresie maksymalnego obciążenia jesienno-zimowego. Kontrola odbywa się poprzez monitorowanie wskazań amperomierzy stacji elektroenergetycznych, a w przypadku ich braku za pomocą urządzeń przenośnych lub miernik cęgowy.

Dopuszczalne obciążenia prądowe dla długotrwałej normalnej pracy linii kablowych określa się na podstawie tabel podanych w instrukcjach elektrycznych.Obciążenia te zależą od sposobu ułożenia kabla oraz rodzaju czynnika chłodzącego (ziemia, powietrze).

W przypadku kabli ułożonych w ziemi długoterminowe dopuszczalne obciążenie jest pobierane z obliczeń dla ułożenia jednego kabla w wykopie na głębokości 0,7 — 1 m przy temperaturze gruntu 15 ° C. W przypadku kabli ułożonych na zewnątrz przyjmuje się że temperatura otoczenia wynosi 25°C. Jeżeli obliczona temperatura otoczenia różni się od warunków przyjętych, wówczas wprowadzany jest współczynnik korygujący.

Za obliczoną temperaturę gruntu przyjmuje się najwyższą średnią miesięczną temperaturę ze wszystkich miesięcy w roku na głębokości kabla.

Obliczona temperatura powietrza to najwyższa średnia dzienna temperatura, która powtarza się co najmniej trzy razy w roku.

Długotrwałe dopuszczalne obciążenie linii kablowej określają odcinki linii o najgorszych warunkach chłodzenia, jeżeli długość tego odcinka wynosi co najmniej 10 m. Linie kablowe do 10 kV o współczynniku napięcia wstępnego nie większym niż 0,6 — 0,8 można przeciążyć w krótkim czasie. Dopuszczalne poziomy przeciążenia z uwzględnieniem czasu ich trwania podane są w literaturze technicznej.

Aby dokładniej określić nośność, a także gdy zmieniają się warunki temperaturowe pracy, kontroluj temperaturę linia kablowa... Niemożliwe jest bezpośrednie kontrolowanie temperatury rdzenia na działającym kablu, ponieważ rdzenie są naprężone. Dlatego jednocześnie mierzy się temperaturę powłoki (pancerza) kabla i prąd obciążenia, a następnie przez ponowne obliczenie określa się temperaturę rdzenia i maksymalne dopuszczalne obciążenie prądowe.

Pomiar temperatury metalowych osłon kabla ułożonego na zewnątrz odbywa się za pomocą konwencjonalnych termometrów, które są przymocowane do pancerza lub ołowianej osłony kabla. Jeśli kabel jest zakopany, pomiar jest wykonywany za pomocą termopar. Zaleca się zainstalowanie co najmniej dwóch czujników. Przewody z termopar są układane w rurze i wyprowadzane w dogodne i bezpieczne miejsce przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Temperatura drutu nie może przekraczać:

• dla kabli z izolacją papierową do 1 kV — 80 ° C, do 10 kV — 60 ° C;

• dla kabli z izolacją gumową — 65 ° C;

• dla kabli w osłonie z polichlorku winylu — 65°C.

W przypadku, gdy przewody przewodzące prąd kabla nagrzewają się powyżej dopuszczalnej temperatury, podejmowane są działania w celu wyeliminowania przegrzania - zmniejszają obciążenie, poprawiają wentylację, zastępują kabel kablem o większym przekroju i zwiększają odległość między kablami.

W przypadku układania linii kablowych w glebie agresywnej dla ich powłok metalowych (słone bagna, bagna, odpady budowlane), korozja gleby spowodowana ołowianymi powłokami i powłokami metalowymi... W takich przypadkach należy okresowo sprawdzać działanie korozyjne gleby, pobierać próbki wody i gleby. Jeżeli jednocześnie okaże się, że stopień korozji gruntu zagraża integralności kabla, wówczas podejmuje się odpowiednie działania — usunięcie zanieczyszczeń, wymianę gruntu itp.

Określenie miejsc uszkodzeń linii kablowych

Ustalenie miejsc uszkodzeń linii kablowych jest zadaniem dość trudnym i wymaga użycia specjalistycznego sprzętu.Prace związane z naprawą uszkodzeń linii kablowej rozpoczynają się od ustalenia rodzaju uszkodzeń... W wielu przypadkach można to zrobić za pomocą pomocy megaomomierza.W tym celu z obu końców kabla sprawdza się stan izolacji każdego przewodu względem ziemi, integralność izolacji między poszczególnymi fazami oraz brak przerw w przewodzie.

Ustalenie miejsca uszkodzenia odbywa się zwykle dwuetapowo — najpierw wyznacza się strefę uszkodzenia z dokładnością 10 — 40 m, a następnie określa się lokalizację uszkodzenia na torze.

Przy ustalaniu obszaru uszkodzenia brane są pod uwagę przyczyny jego powstania oraz skutki uszkodzenia. Najczęściej obserwowane zerwanie jednego lub więcej przewodów z uziemieniem lub bez, możliwe jest również zespawanie przewodów w powłoce przy długotrwałym przepływie prądu zwarciowego do ziemi. Podczas badań prewencyjnych najczęściej dochodzi do zwarcia przewodu pod napięciem do masy, a także do przebicia pływającego.

Do określenia strefy uszkodzenia stosuje się kilka metod: impuls, wyładowanie oscylacyjne, pętla, pojemność.

Metoda impulsowa jest stosowana do zwarć jednofazowych i międzyfazowych, a także do przerw w przewodach. Metoda wyładowania oscylacyjnego jest stosowana przy awarii pływającej (występuje przy wysokim napięciu, znika przy niskim napięciu). Metodę sprzężenia zwrotnego stosuje się przy zwarciach jedno-, dwu- i trójfazowych oraz obecności co najmniej jednego nienaruszonego rdzenia. Metoda pojemnościowa służy do przerwania drutu. W praktyce najbardziej rozpowszechnione są dwie pierwsze metody.

Podczas korzystania z metody impulsowej stosuje się stosunkowo proste urządzenia. Aby określić obszar uszkodzeń od nich, do kabla wysyłane są krótkie impulsy prądu przemiennego. Przybywając na miejsce uszkodzenia, są odbijane i odsyłane.Charakter uszkodzenia kabla ocenia się na podstawie obrazu na ekranie urządzenia. Odległość do miejsca uszkodzenia można określić znając czas podróży impulsu i prędkość jego propagacji.

Zastosowanie metody impulsowej wymaga zmniejszenia rezystancji zestyku w miejscu uszkodzenia do dziesiątek lub nawet ułamków omów. W tym celu następuje wypalenie izolacji poprzez zamianę energii elektrycznej dostarczonej do miejsca uszkodzenia na ciepło. Spalanie odbywa się prądem stałym lub przemiennym ze specjalnych instalacji.

Metoda wyładowań oscylacyjnych polega na doładowaniu uszkodzonej żyły kabla od prostownika do napięcia przebicia. W momencie uszkodzenia w kablu zachodzi proces oscylacyjny. Okres oscylacji tego wyładowania odpowiada czasowi podwójnego ruchu fali do miejsca uskoku iz powrotem.

Czas trwania migotania wyładowania mierzy się za pomocą oscyloskopu lub elektronicznych milisekund. Błąd pomiaru tą metodą wynosi 5%.

Znajdź lokalizację uszkodzenia kabla bezpośrednio na trasie, metodą akustyczną lub indukcyjną.

Metoda akustyczna polegająca na utrwaleniu drgań gruntu nad miejscem uszkodzenia linii kablowej, wywołanych wyładowaniem iskrowym w miejscu uszkodzenia izolacji. Metodę stosuje się w przypadku usterek, takich jak „pływająca usterka” i przerwane przewody. W tym przypadku uszkodzenie stwierdza się w kablu znajdującym się na głębokości 3 m i pod wodą do 6 m.

Generator impulsów to zwykle konfiguracja wysokiego napięcia prądu stałego, z której impulsy są wysyłane do kabla. Drgania gruntu są monitorowane za pomocą specjalnego urządzenia.Wadą tej metody jest konieczność stosowania mobilnych instalacji prądu stałego.

Metoda indukcyjna znajdowania miejsc uszkodzeń kabli polega na ustaleniu charakteru zmian pola elektromagnetycznego nad kablem, przez którego przewodniki przepływa prąd o wysokiej częstotliwości. Operator poruszając się po torze za pomocą anteny, wzmacniacza i słuchawek określa miejsce zwarcia.Dokładność określenia miejsca zwarcia jest dość duża i wynosi 0,5 m. Tą samą metodą można ustalić trasy linii kablowej i głębokości kabli.

Naprawa kabli

Naprawa linii kablowych odbywa się zgodnie z wynikami kontroli i testów. Cechą pracy jest to, że naprawiane kable mogą być pod napięciem, a ponadto mogą znajdować się w pobliżu przewodów pod napięciem, które znajdują się pod napięciem. Dlatego należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa osobistego, nie uszkadzać znajdujących się w pobliżu kabli.

Naprawa linii kablowych może kojarzyć się z wykopami. Aby uniknąć uszkodzenia pobliskich kabli i mediów na głębokości większej niż 0,4 m, wykopy wykonuje się tylko za pomocą łopaty. W przypadku wykrycia kabli lub komunikacji podziemnej prace są wstrzymywane i powiadamiana jest osoba odpowiedzialna za prace. Po otwarciu należy uważać, aby nie uszkodzić kabla i złączy. W tym celu umieszcza się pod nim masywną deskę.

Główne rodzaje prac w przypadku uszkodzenia linii kablowej to: naprawa powłoki pancernej, naprawa obudów, złączy i końcówek.

W przypadku miejscowych pęknięć pancerza jego krawędzie w miejscu uszkodzenia są odcinane, lutowane osłoną ołowianą i pokrywane powłoką antykorozyjną (lakier bitumiczny).

Podczas naprawy powłoki ołowianej brana jest pod uwagę możliwość wnikania wilgoci do kabla. Aby to sprawdzić, uszkodzony obszar zanurza się w parafinie podgrzanej do 150 ° C. W obecności wilgoci zanurzeniu towarzyszyć będzie pękanie i uwalnianie jena. W przypadku wykrycia wilgoci, uszkodzony obszar jest wycinany i instalowane są dwa łączniki, w przeciwnym razie osłona ołowiana jest odtwarzana poprzez przyłożenie przeciętej rury ołowianej do uszkodzonego obszaru, a następnie jej uszczelnienie.

W przypadku kabli do 1 kV wcześniej stosowano żeliwne złącza. Są nieporęczne, drogie i niewystarczająco niezawodne. Na liniach kablowych 6 i 10 kV stosuje się głównie złączki epoksydowe i ołowiane. Obecnie nowoczesne złącza termokurczliwe są aktywnie wykorzystywane w naprawie linie kablowe... Istnieje dobrze rozwinięta technologia instalowania uszczelek kablowych. Prace są wykonywane przez wykwalifikowany personel, który przeszedł odpowiednie przeszkolenie.

Terminale dzielą się na zastosowania wewnętrzne i zewnętrzne. Cięcie na sucho jest często wykonywane w pomieszczeniach, bardziej niezawodne i wygodne w użyciu. Zewnętrzne łączniki końcowe wykonane są w formie lejka z blachy dekarskiej wypełnionej masą uszczelniającą. Podczas wykonywania bieżących napraw sprawdzany jest stan lejka końcowego, czy nie ma wycieków mieszanki wypełniającej i jest on uzupełniany.