Испытания кабелей
Объект испытания.
Силовые кабели любого напряжения состоят из токопроводящих жил, изоляционных и защитных оболочек.
Токопроводящие жилы кабелей выполняются из меди или алюминия. По форме сечения жилы изготавливаются круглыми, секторными и сегментными. В зависимости от числа токопроводящих жил силовые кабели бывают одно-, двух-, трёх и четырёх- жильными. Отечественные заводы изготавливают силовые кабели следующих стандартных сечений: 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500 и 600 мм2.
Силовые кабели изготавливаются на различные напряжения и в зависимости от этого имеют определённый диапазон стандартных сечений. Так, например, трёхжильные кабели на напряжение 6кВ (рисунок 4). Четырёхжильные кабели (рисунок 5) изготавливаются только на напряжение до 1000В. Четвёртая жила четырёхжильного кабеля, называемая нулевой, имеет сечение равное фазной жиле или вдвое меньшее. В настоящее время всё большее распространение получают силовые кабели для электроустановок напряжением до 1000В с пятью отдельными жилами, из которых три являются фазными, одна - нулевой рабочей и одна - нулевой защитной.
Изолирующие оболочки кабелей предназначены для изоляции токоведущих жил друг от друга (фазная изоляция) и от земли (поясная изоляция). Изолирующие оболочки могут быть выполнены из резины, пластиков и бумаги, пропитанной маслоканифольным составом.
Защитные оболочки кабелей служат для защиты изолирующих оболочек от разрушения при проникновении влаги и от механических повреждений. Защитные оболочки, образующие герметический слой вокруг изоляционных оболочек, выполняются из свинца, алюминия или пластмасс.
Кабели в зависимости от конструкции их защитных оболочек могут быть проложены в земляных траншеях, по стенам, потолкам и конструкциям внутри здания, в блоках, туннелях и каналах.
Виды испытаний силовых кабельных линий из ОиН
В соответствии с заводскими инструкциями проводят:
1) контроль температуры кабелей;
2) контроль состояния антикоррозионного покрытия трубопроводов кабелей высокого давления;
3) испытания подпитывающих агрегатов и устройств автоматического подогрева концевых муфт маслонаполненных кабелей.
Следующие испытания проводят для П, К, М:
- измерения сопротивления изоляции. Испытания проводят мегоометром U=2,5 кВ, причем напряжения кабелей 2-500 кВ не нормируется.
- испытания изоляции кабелей повышенным выпрямленным напряжением. Данное испытание проводят и для изоляции обмоток вращающихся машин.
Длительность испытаний: 1) для кабелей с БМИ 10 мин – приемосдаточные испытания и 5 мин – эксплуатационные;
2) для кабелей с резиновой изоляцией 5 мин при приемосдаточных испытаниях.
Пример,1) для кабелей с БМИ прикладываются следующие испытательные напряжения:
| UНОМ, кВ | UИСП, кВ |
Длительность испытаний повышенным выпрямленным напряжением для кабелей U=110-500 кВ 10-15 минут.
При повышении напряжения ток утечки должен уменьшатся, а если этого не происходит или ток утечки увеличивается, то напряжение продолжают держать до выявления дефекта.
Определение целостности жил кабелей. Проводятся после монтажа муфт, перемонтажа и если муфты отсоединялись от жил.
- Определение сопротивления жил кабеля. Проводятся для КЛ U=20 кВ и выше. Замеряют сопротивление жилы кабеля постоянному току, рассчитывают удельную величину при t=200С на 1 мм2 сечения на 1 м длины. Например, для медной жилы R>0,01793 Ом, а для аллюминевой - R>0,0294 Ом.. Эти сопротивления не должны отличаться от показателей более, чем на 5%.
- Определение электрической рабочей емкости кабелей. Используют мостовой метод замера емкости для кабелей U=20 кВ и выше.
- Контроль степени осушения вертикальных участков кабеля. Этот контроль проводится для кабелей с БМИ U=20-35 кВ.
Периодичность контроля устанавливается руководителем предприятия, а определяется путем измерения и сопоставления нагрева металлических оболочек в разных точках вертикального участка линии. Испытания проводятся под напряжением, разность в нагреве в отдельных точках должна быть не более 2-30С.
- Измерение тока распределения по одножильным кабелям. Замеряются токи в каждой фазе, и разница между ними не должна быть более 10%.
Если кабель маслонаполненный, то необходимо проверять характеристики масла и изоляционной жидкости. Определение характеристик масла должно производится для всех элементов КЛ на U=110-500 кВ и для концевых муфт кабелей с пластмассовой изоляцией. Замеряют пробивное напряжение в стандартном сосуде и степень догазации. Так для вновь вводимой КЛ UПР=35-45 кВ и степень догазации не должна быть более 1%.
Испытания проб масла проводят при вводе кабеля, затем через 1 год, 3 года и далее 1 раз в 6 лет.
Если электрическая прочность и степень догазации превышают нормированные значения, то замеряют tgd. При этом пробу масла нагревают и выдерживают 2 часа при t=1000С периодически замеряя tgd.
Если tgd уменьшается при нагревании, то считается, что масло не безнадежно и установившее значение tgd принимают за контрольное.
Для маслонаполненной изоляции определяется объем не растворенного газа в масле, который должен быть не более 0,01%, а затем проводят проверку заземляющего устройства.
Испытания пластмассовой оболочки кабеля на U=110 кВ и выше проводят повышенным выпрямленным напряжением U=10 кВ, длительностью 1 минута.
Для КЛ на U=110-500 кВ допускаются испытания переменным током, величина которого 1,1-1,7 UНОМ.
Испытание на содержание отдельных растворенных газов. Применяется хроматографический анализ по водороду, окиси углерода и двуокиси углерода. Этот вид испытаний проводится в случае, если превышена норма содержания растворенных или не растворенных газов в масле.