Metody určování míst poškození kabelového vedení

Zjištění místa poškození v kabelovém vedení, obecná ustanovení, klasifikace poškození

K napájení se tradičně používají kabely s impregnovanou papírovou izolací. Existuje velké množství různých typů vysokonapěťových kabelů. Kabely jsou rozděleny podle následujících vlastností:

• podle typu proudu, například pro přenos energie se střídavým proudem a kabely pro přenos energie se stejnosměrným proudem;
• počtem vodičů s proudem;
• podle počtu střídavých fází: třífázové kabely a třífázové skupiny jednofázových kabelů;
• podle typu izolace: kabely s pevnou izolací (zesíťovaný polyetylen, etylen-propylenový kaučuk) a kabely s izolací papír-olej (olejem impregnovaný, nízkotlaký olej, vysokotlaký olej).

Abychom analyzovali hlavní body při hledání místa poruchy v kabelovém vedení, podívejme se na příklad s nejběžnějším, všudypřítomným pancéřovaným vysokonapěťovým kabelem ASB.

Více podrobností o možnostech kabelové elektrolaboratoře naleznete na stránce s popisem služeb.

O službě hledání místa poškození si můžete přečíst na příslušné stránce.

Z čeho se skládá napájecí kabel?

• Tři hliníkové vodiče
• Fázová izolace každého jádra je vyrobena z impregnovaného papíru.
• Plnicí.
• Izolace pasu.
• Obrazovka
• Plášť vyrobený z hliníku nebo olova.
• Ochranná vrstva nebo polštář pod brněním.
• Pancíř ze dvou ocelových pásů.
• Vnější krytina.

Jaká zranění jsou nejčastější?

Poškození kabelů může být jednoduché nebo vícenásobné. Každá z kabelových poruch může mít nízký nebo vysoký přechodový odpor, a proto se nazývají nízkoodporové nebo vysokoodporové (s odporem větším než 100 ohmů).

Dochází k nestabilnímu poškození obloukovitého charakteru nebo se jedná o tzv. „plovoucí“ vady, kdy je kabel po určitou dobu schopen samohojení. Kabely naplněné olejem nebo lité spojky, zejména staré sovětské, mají schopnost „regenerace“. Takové poškození se stále znovu projevuje a způsobuje určité potíže při jeho nalezení.

• Zkrat mezi vodiči a pláštěm, to znamená jednofázové nebo jednopáskové poruchy a mezifázové poruchy se zemí a bez země. Takové poškození se nazývá podélné.
• Rozbití nebo porušení hlavní izolace kabelu nebo jeho vnějšího pláště jsou tato poškození klasifikována jako příčná.

Kde nejčastěji dochází k poškození?

Z hlediska místa poškození se jedná o:

• přímo v kabelu;
• na konci nebo spojce;
• v doplňkovém vybavení (například v transpozičním boxu obrazovky).

Pokud vyloučíme vnější poškození vlivem vnějších faktorů, například přerušení práce prováděné v těsné blízkosti kabelového vedení, pak se nejpravděpodobnější závada nachází v kabelové objímce.

Kabelová spojka je nejzranitelnějším a nejslabším článkem v celém kabelovém vedení.

V koncovce kabelu i v propojovacím kabelu se může stát cokoli:

• porucha fáze-zem;
• mezi fázemi se všemi třemi jádry.

V závislosti na povaze poškození se zkrat liší. Například jen kovový zkrat, ale to je nejvzácnější poškození, protože ochrana relé zabraňuje úplnému spálení kabelu.

Nejčastěji k poškození dochází při rutinních testech. Jak se to stane. Například použitý kabel byl vyjmut k opravě. Když se zkušební napětí zvýší, například když dosáhne 10 -15 kV, dojde k průrazu. Izolace v místě průrazu může mít zcela přijatelný vzhled, který se pravděpodobně nebude lišit od celé izolace, ale takový kabel již nelze uvést do provozu.

K průrazu došlo při napětí vyšším, než je jmenovité napětí, ale nikdo nemůže zaručit, že nedojde ke skutečnému průrazu, ke kterému dojde při provozu kabelu, kdy svodový proud nezahřeje oblast a nedojde ke zkratu. dojít.

Elektrické laboratoře pro detekci poškození

Pro hledání škod je vhodnější a cenově výhodnější využít mobilní elektroměřicí laboratoře.

Co jsou to elektrické laboratoře?

Typicky je ETD vozidlo, na jehož podvozku je instalována kungová dodávka naplněná testovacím zařízením. Uvnitř je vlastní generátorová soustrojí, která zajišťuje provoz na volném prostranství.

• Dodávka je rozdělena na dva oddíly, jeden obsahuje obsluhu s přístroji a ovládacími prvky pro vysokonapěťová zařízení, která je soustředěna ve druhé části dodávky.
• Pro zjištění vzdálenosti je stroj vybaven zařízeními pro zjištění vzdálenosti k místu poškození.
• Stanoviště obsluhy je chráněno před vysokonapěťovou částí.
• Dveře části těla, kde je zařízení umístěno, mají blokování, které odpojí napětí, když se je pokusíte otevřít během testování.
• Pro připojení zařízení se používají pouze flexibilní kabely, z nichž každý je umístěn na cívce k tomu určené.
• Pro připojení instalace se používá 380 V Připojení ETL k napájecí síti provádí pracovníci zákaznické organizace, kteří vyžadují laboratorní služby.
• Připojení k vysokonapěťovým zkušebním zařízením provádějí pracovníci elektrotechnické laboratoře v souladu s požadavky povolení.
• Pouzdro ETL je uzemněno z elektrické instalace, ve které se provádějí zkoušky.

Vozidlo je vybaveno odnímatelným výstražným světlem, které se instaluje při testování. Když se rozsvítí, znamená to, že probíhají testy a je v provozu vysokonapěťové zařízení. Po přiložení zkušebního napětí zazní krátkodobý zvukový signál a kontrolka se rozsvítí.

Během testování je zakázáno opouštět nebo vstupovat do laboratoře.

Elektrolaboratoř disponuje všemi možnostmi pro předběžné a lokální vyhledávání poruch na kabelovém vedení

Konstrukční vlastnosti elektrotechnické měřicí laboratoře pro optimální zapojení a provádění provozních zkušebních procesů jakéhokoli druhu

Proč kabelová elektrická testovací laboratoř a nepřenosná testovací zařízení

Nikdo vás neobtěžuje mít sadu testovacích zařízení.

Přenosné zkušební jednotky se však musí přepravovat a jsou často těžké, jako jsou objemné žíhací jednotky.

U přenosných zařízení je nutné sesbírat obvody a oplotit testovací místo.

Mít vlastní přenosná testovací zařízení není vždy ekonomické. Pokud má podnik malé kabelové zařízení, pak je výhodnější zavolat externího dodavatele.

Vlastní zařízení pro vysokonapěťové testování a spalování vyžadují pravidelnou kontrolu ze strany Rostekhnadzor a údržbu. Abyste mohli provést kontrolu, musíte utratit určitou částku peněz.

Samozřejmě, pokud je vedení kabelů značné a zatížení je značné, pak je vybrána buď přenosná souprava nebo vozidlo s testovacím zařízením. Zvláště pokud se musíte několikrát za měsíc potýkat s testováním kabelů.

Doporučené akce při hledání závad na kabelovém vedení

Standardní algoritmus pro vyhledávání poškození zahrnuje:

• Zjišťování okolností, které škodu provázejí. Je nutné vědět, která ochrana byla spuštěna během odstávky, zda došlo k uzemnění nebo ne.
• Po příjezdu na místo je kromě opatření k zajištění bezpečné práce nutné změřit odpor meggerem mezi všemi fázemi a mezi fázemi a zemí. Je nutné zaznamenávat údaje, je nutné sledovat dynamiku změn izolačního odporu při testování.
• Pokud kabel během zkoušení, při nárůstu zkušebního napětí nebo na začátku zkoušky selže, je třeba to ověřit a zkoušky provést znovu s nárůstem napětí, to znamená ověřit průraz.

Hledání poškození začíná spálením kabelového vedení.

• Často se stává, že kabel selže a testování se provádí mnohem později. Proto je vhodné provést rozpis znovu. Pokud je izolační odpor megaohm, pak je třeba kabel otestovat a zjistit, při jaké hodnotě napětí prorazí jedno nebo druhé jádro kabelu. To, které jádro je poškozeno nejvíce, bude výchozím bodem. Samozřejmě se časem může ukázat, že se další žíly zhoršily. Pak lze změnit kombinaci jader. Je však nutné dávat pozor na stav žil.
• Po všech měřeních a zkouškách je nutné se ujistit, zda je aktuální izolační odpor vhodný pro následné akce. Izolace R = 0 MΩ, kiloohmy nebo ohmy, druhá varianta je nejlepší volbou pro testování.
• Aby se odpor kabelu dostal na hodnotu vhodnou pro vyhledávání, můžete použít vypalovací zařízení, například APU-1-3M.

Jaké jsou metody vzdálené detekce poškození?

Po vypálení přicházejí na řadu vzdálené metody určování místa poškození.

Metody vzdáleného vyhledávání

1. Puls.
2. Vlna.
3. Petlevoy.
4. Kapacitní.
5. Oscilační výboj.

Používají se různé typy reflektometrů, např. RIF-9 dodává do kabelu snímací impuls, který se odráží od všech nehomogenit, které obsahuje. Puls se vrátí a zařízení, měřící čas mezi odesláním signálu a jeho návratem, nakreslí reflektogram. Změny v grafu ukazují, jak daleko je poškození.

Není možné přesně ukázat, kde se poškození nachází na mapě nebo diagramu.

Proto musíte jít do oblasti, kde se kabel nachází. Dálková metoda je nezbytná k předběžnému určení místa, kde je kabel položen.

Je-li neznámá poloha kabelové trasy, je důležité ji objasnit buď pomocí sousedního kabelu nebo poškozeného přivedením signálu ze speciálního generátoru na kabel. K tomuto účelu slouží např. generátor KP-500K, který do kabelu dodává napětí o audio frekvenci.

Pomocí souprav pro vyhledávání kabelových linek se určí trasa. K vyhledávání nepoužívaných i aktivních kabelů se používají sady zvané „posluchače“. Pomocí signálu můžete určit polohu kabelové trasy.

Vytvořením zářezů pomocí dostupných nástrojů označíte polohu trasy. Tento jednoduchý krok vám v budoucnu výrazně usnadní práci.

Topografické metody pro přesné určení místa poškození kabelu

Po dokončení trasování se k přesnému určení místa poškození použijí topografické metody.

Topografické metody

1. Indukce. Do kabelu je přiveden signál, který je slyšet až do bodu poškození, po kterém se zvuk zastaví. KP-500K.
2. Akustický. Vysílání vysokonapěťových impulsů do kabelu, cvaknutí v místě poškození je slyšet zcela jasně a hlasitě. Zařízení: GP-36.
3. Potenciál. Metoda je založena na měření rozdílu potenciálů na zemském povrchu před a po poškození na trase. Zařízení: KP-500K.

Po určení místa poškození se trasa otevře. Místo poruchy, kde bylo kliknutí provedeno, je jasně velmi viditelné. Někdy je v tomto místě spojka, pak je vše určeno. Spojka nebo místo poruchy se vyřízne, nainstaluje se opravná vložka a provede se vysokonapěťová zkouška zvýšeným napětím.

Po vyzkoušení je kabel uveden do provozu.

Důležitý doplněk týkající se opravy spojky

Vlastnosti instalace opravné spojky.

Před opravou je nutné oba konce kabelu odříznout, roztáhnout a zkratovat propojkami ve vzduchu a provést vysokonapěťovou zkoušku. za co?

Ne vždy je jedna škoda, někdy jsou dvě a více. Zatímco zkratový proud byl v kabelu, mohl způsobit něco jiného. V kabelu mohou být místa, která by mohl zkratový proud propálit, přehřát nebo jinak poškodit.

Je lepší otestovat kabel rozdělený na části před uvedením do provozu, než následně otestovat celý kabel. Přesto po připojení a instalaci spojky budete muset vyzkoušet kabel se zvýšeným napětím. Aniž byste si byli jisti, zda jste připojili celé úseky kabelu, snížíte kvalitu instalované spojky.

Pokud je kabelové vedení poškozeno, nejprve se určí zóna poškození a poté se specifikuje a identifikuje místo poškození pomocí indukčních, akustických, smyčkových, kapacitních, pulzních nebo oscilačních výbojových metod v závislosti na povaze poškození (obr. 1 a 2).

Indukční metoda (viz obr. 1,a) se používá, když dojde k porušení izolace mezi dvěma nebo třemi žilami kabelu a v místě průrazu je nízký přechodový odpor. Metoda je založena na principu zachycení signálu na povrchu země průchodem proudu 15-20 A o frekvenci 800-1000 Hz kabelem. Při poslechu nad kabelem je slyšet zvuk (nejsilnější je nad místem poškození a za místem poškození prudce klesá).

Pro vyhledávání se používá zařízení jako KI-2M a další, lampový generátor 1000 Hz s výstupním výkonem 20 VA (typ VG-2) pro kabely do délky 0,5 km, strojní generátor (typ GIS-2) 1000 Hz, výkon 3 kVA (pro kabely do délky 10 km). Indukční metodou se také určuje trasa kabelového vedení, hloubka kabelu a umístění spojek.

Rýže. 1. Metody (schémata) pro určení místa poškození kabelového vedení: a – indukční, b – akustické, c – smyčkové, d – kapacitní

Rýže. 2. Obraz na obrazovce zařízení IKL místa poškození v kabelovém vedení: a – při zkratu žil kabelu, b – při přerušení žil kabelu.

Akustická metoda (viz obr. 1, b) slouží k určení přímo na trase lokalizace všech typů poškození kabelového vedení za předpokladu, že se v tomto místě vytvoří zvukový otřes, vnímaný na povrchu země pomocí akustické zařízení. Pro vytvoření elektrického výboje musí být v místě poškození kabelu průchozí otvor, vzniklý při spálení kabelu gastro instalací, a také dostatečný přechodový odpor pro vznik jiskrového výboje. Jiskrové výboje jsou vytvářeny pulzním generátorem a jsou vnímány přijímačem zvukových vibrací, jako je AIP-3, AIP-Zm atd.

Metoda smyčky (viz obr. 1,c) se používá v případech, kdy jádro s poškozenou izolací nemá prasknutí, jedno z nepoškozených žil má dobrou izolaci a hodnota přechodového odporu v místě poškození neklesá. překročit 5 kOhm. Pokud je potřeba snížit hodnotu přechodového odporu, izolace se vypálí kenotronem nebo gastro instalací. Obvod je napájen baterií a v případě vysokých přechodových odporů suchou baterií BAS-60 nebo BAS-80. Pro určení místa poškození je na jednom konci kabelu připojeno nepoškozené jádro k poškozenému a na druhém konci je na tyto vodiče připojen měřicí můstek s galvanometrem napájeným z akumulátoru nebo baterie. Vyrovnáním mostu určete místo poškození pomocí vzorce

kde L x je vzdálenost od místa měření k místu poškození, m, L je délka kabelového vedení (pokud se vedení skládá z kabelů různých průřezů, délka se zmenší na jeden průřez ekvivalentní průřez největší části kabelu), m, R1, R2 jsou odpory ramen mostu , Ohm.

Vychýlení šipky přístroje v opačném směru při změně konců vodičů spojujících přístroj s jádry naznačuje, že poškození se nachází na samém začátku kabelu ze strany místa měření.

Kapacitní metodou (viz obr. 1,d) se zjišťují vzdálenosti k místu poškození při porušení žil kabelu ve spojkách. Pokud jedno jádro praskne, změřte jeho kapacitu C1 nejprve z jednoho konce a poté kapacitu C2 stejného jádra z druhého konce, načež se délka kabelu vydělí v poměru k výsledným kapacitám a vzdálenosti k místu poškození l x se určí pomocí vzorce

Při pevném uzemnění poškozeného jádra z jednoho konce změřte kapacitu jedné sekce a celého jádra a poté určete vzdálenost k místu poškození pomocí vzorce

Pokud lze kapacitu C1 přerušeného vodiče změřit pouze z jednoho konce a zbývající vodiče jsou pevně uzemněny, lze vzdálenost k místu poškození určit podle vzorce

kde C o je specifická kapacita jádra pro daný kabel, převzatá z tabulek charakteristik kabelu.

Pro měření kapacitní metodou se používají generátory s frekvencí 1000 Hz a můstky: stejnosměrný (pouze s čistým přerušením drátu) a střídavý proud (s čistými přerušeními drátu a s přechodovými odpory 5 kOhm a vyšší).

Pulzní metoda (viz obr. 2) určuje místo a charakter poškození. Metoda je založena na měření přístrojem IKL časového intervalu t x, μs, mezi okamžikem aplikace impulsu a příchodem jeho odrazu, stanoveného z rovnost

kde n je počet značek stupnice na obrazovce zařízení ICL,

c jsou náklady na dělení značky stupnice rovnající se 2 μs.

Vzdálenost l x od začátku vedení k místu poškození se zjistí tak, že rychlost šíření impulzu v po kabelu je rovna 160 m/μs, podle vzorce

Metoda oscilačního výboje se používá k detekci „plovoucích“ poruch izolace, ke kterým dochází v kabelových spojkách v důsledku tvorby dutin v nich během testování, které fungují jako jiskřiště. Pro určení místa poruchy se na poškozené jádro přivede napětí z kenotronové instalace a podle údajů na zařízení (EMKS-58 atd.) se určí vzdálenost k místu poruchy.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!

Nenechte si ujít aktualizace, přihlaste se k odběru našich sociálních sítí: