Требования и нормы испытаний кабельных линий 6-10-35 кВ

01/12/18
Высоковольтные кабельные линии (КЛ) подвергаются воздействию веса и сдвига почвы, температурных перепадов и других внешних факторов. Проверить состояние изоляционного слоя и своевременно заменить поврежденные участки позволяет испытание кабельных линий повышенным напряжением. Регулярное проведение таких проверок является необходимым условием для безотказного функционирования КЛ, помогает не допустить аварий, материального ущерба и прочих неприятных последствий.

Испытание высоковольтного кабеля 10 кВ требуется:

• после прокладки или замены кабеля – перед засыпкой траншеи и включением электролинии;
• в отношении используемых КЛ – после продолжительного отключения и выполнения планового или внепланового ремонта;
• в отношении оболочки кабеля, который проложен в грунте и работает без электрических пробоев, – с периодичностью в 5 лет;
• для главных КЛ – с промежутком в 3 года;
• для запасных – с 5-летней периодичностью;
• для главных и запасных КЛ, питающих объекты особой важности, – ежегодно.

При реализации земляных работ, оползнях, осаждении или размыве грунта требуются внеочередные испытания КЛ. Дополнительные проверки выполняются по окончании работ.

Инженерный имеет все необходимые лицензии для проведения испытаний высоковольтных кабелей, слаженный коллектив профессионалов и сертификаты, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если Вы хотите заказать высоковольтные испытания, а также по другим вопросам, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34.

Условия проведения испытаний

Высоковольтные испытания силовых кабелей должны выполнять компетентные специалисты, которые достигли 18-летнего возраста и прошли соответствующее обучение. Вначале КЛ осматриваются с целью выявления дефектов изоляционного слоя. С поверхности убираются значительные загрязнения. Воронки протираются.

Допустимая температура воздуха для реализации испытательных работ – от 0 °С. Первостепенно мегомметром замеряется сопротивление изоляционного покрытия кабеля. Необходимое сопротивление повышенного напряжения – не ниже 1 МОм. Такие измерения позволяют обнаружить значительные дефекты, нарушение целостности и ошибки, допущенные при осуществлении ремонтных мероприятий.

Сопротивление изоляции измеряется так:

1. При помощи прибора увеличенного напряжения проверяется, обесточен ли кабель.

2. На кабельные жилы устанавливается заземление с зажимами.

3. С противоположной стороны кабельные выводы оставляют свободными. Здесь размещают предупреждения или оставляют контролирующее лицо, чтобы избежать попадания под напряжение случайных прохожих.

4. Сопротивление изоляции измеряется мегомметром, по 60 секунд на провод.

5. Полученные результаты замеров фиксируются в блокноте.

Существующие нормы

Сколько времени занимает проверка прочности изоляции силовых кабелей? Для кабелей, имеющих бумажную и пластмассовую изоляцию, нужно 10 минут времени после монтажа, а при эксплуатации – всего 5 минут. Столько же минут требуется для кабеля, у которого изоляция выполнена из резины.

АИИ-70
Для проверки на прочность электроизоляции используются аппараты АИИ-70 и ИВК-5, при этом на выездных работах чаще применяется последний из них.

О том, как правильно проводить испытания повышенным напряжением, можно представить на примере силового кабеля марки ААШВ с сечением провода 3 на 95. Используя один из вышеупомянутых агрегатов, можно при скорости тока 1-2 кВ всего за одну секунду повысить номинальное напряжение до отметки в 60 кВ. После этого начинают отсчитывать время для прохождения испытаний.

АИД-70М

Когда завершаются высоковольтные испытания оболочки кабеля, обычно вновь делают замеры для определения сопротивления всей изоляции.

Испытание кабеля повышенным напряжением

Испытание кабеля 10 кВ повышенным напряжением дает возможность обнаружить проблемы, не выявленные мегомметром, и довести его до пробоя в неисправных местах. Увеличенное напряжение подается посредством высоковольтного провода специального оборудования на 1 жилу, а на остальные накладывается переносное заземление. Напряжение плавно увеличивается до максимума в 60 кВт.

Затем отсчитывается необходимое время проверки (5–10 минут), и тщательно отслеживается утечка тока и напряжения. На завершающей минуте отсчитывается утечка тока по показаниям микроамперметра. Напряжение плавно уменьшается до нулевого значения. Высоковольтный вывод оборудования заземляется. Аналогично проверяются все жилы. Итоги проверок вносятся в блокнот. Допустимая разница утечки токов по фазам – не выше 50%.

Кабель признается прошедшим испытание при отсутствии:

• толчков тока, пробоев;
• снижения сопротивления изоляционного слоя;
• роста утечки тока;
• поверхностных разрядов.

При возрастании утечки тока КЛ допускается к эксплуатации при условии, что ее будут чаще контролировать и испытывать. При выявлении пробоя проводимые работы приостанавливаются, и начинается поиск неисправных участков.

Т. Допустимые токи утечки и коэффициенты асимметрии для СКЛ.

Прошло или не прошло испытание

Испытания
Обычно считается, что кабельное испытание прошло отлично, если:

• процесс проведен без возникновения пробоев, также, если не были перекрыты поверхностные разряды снаружи;
• ток, утекающий при проведении испытания, не увеличивается в своих показателях;
• величина, которую показало сопротивление на изоляции кабеля, не изменилась в меньшую сторону.

Нередко приходится сталкиваться и с тем, что токи, вытекающие при испытании, могут иметь значение, которое на порядок превосходит те, что указаны в таблицах как стандартные. Если такое случилось, кабель можно использовать, но срок его службы значительно снизится.

Проверка целостности жил

Целостность жил проверяется омметром. С жилой и проводником формируется замкнутая цепь, и последовательно замеряется сопротивление компонентов кабеля. Перед применением омметра осуществляется его осмотр на предмет отсутствия повреждений. Затем выполняется его пробное тестирование при разведенных и соединенных щупах.

При проверке механическим прибором для исключения погрешности его размещают на горизонтальной плоскости. Из-за изменчивости сопротивления изоляционного слоя в зависимости от внешних факторов проверка ведется минимум 1 минуту. Значения фиксируются с 15 секунды.

Проверка целостности жил включает в себя следующие шаги:

• Отвод людей из испытываемой части электроустановки.
• Заземление выводов объекта испытаний.
• Контроль отсутствия напряжения.
• Удаление и очистка изоляционного покрытия кабеля.
• Установка измерительных щупалец мегомметра.
• Снятие заземления.
• Поочередная проверка изоляции всех жил.
• Занесение результатов проверки в протокол.
• Отключение автоматов и отсоединение нулевых проводов от клеммы.

Все проверочные работы выполняются в резиновых перчатках, со строгим соблюдением требований безопасности. В случае выявления дефекта проверяемая часть разбирается, чтобы отыскать и ликвидировать неисправность. По завершении работ остаточный заряд мегомметра снимается коротким замыканием, с разряжением щупов друг с другом.

Типичные повреждения кабелей

Проверка повышенным напряжением позволяет выявить в высоковольтных линиях следующие распространенные типы дефектов:

• обрывы (в том числе отдельных жил) без заземления;
• обрывы одной либо нескольких жил с их заземлением;
• обрывы одной либо нескольких жил, с заземлением целых жил;
• короткое замыкание между жилами либо на землю, происходящее в результате старения изоляционного покрытия либо коррозии металлических оболочек;
• механические повреждения (наиболее частые для кабелей, пролегающих в грунте);
• утечка масла из маслонаполненных кабелей;
• другие виды повреждений, в том числе множественные нарушения целостности изоляции либо обрывы жил на всем протяжении кабеля.

В ходе эксплуатации кабеля, в независимости от внешних условий, происходит его старение и износ. Именно поэтому периодическая проверка на наличие пробоев — обязательна для всех типов высоковольтных линий.

Среди всех этих дефектов наибольшее распространение имеют однофазные повреждения — при них одна их токопроводных жил замыкается на экранирующую оболочку кабеля. В свою очередь, межфазные нарушения (при котором несколько жил оплавляются и свариваются вместе (а часто — и с экранирующей оболочкой) составляют не более 20% от всех повреждений.

Если рассматривать причины, по которым возникают подобные дефекты, то можно выделить следующие:

• ошибки проектирования (например — заниженная площадь сечения жил);
• заводской брак (неравномерная изоляция, заусенцы на токоведущих жилах и другие);
• механические повреждения при прокладке;
• нарушения при монтаже муфт;
• повреждения кабеля в ходе эксплуатации.

В любом случае, для того, чтобы избежать разрушения кабеля во время эксплуатации и вовремя выявить его повреждения, и проводятся испытания с применением повышенного напряжения.

Испытание кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена

Кабель со СПЭ-изоляцией испытывается напряжением переменного тока. Посредством меняющейся полярности заряда удается компенсировать и разрядить накопившиеся заряды. При проверке напряжением особо низкой частоты удается получить предельную скорость развития пробоя и обнаружить проблемы. Для недопущения повреждения КЛ подаваемое напряжение должно иметь вид строго симметричной синусоиды.

Испытания КЛ, высоковольтные испытания кабеля из сшитого полиэтилена и вставок со СПЭ-изоляцией обязательны перед вводом линий в эксплуатацию и по окончании ремонтных мероприятий. Испытание кабеля из сшитого полиэтилена 10 кВ и другого напряжения осуществляется по инструкции УП-Б-1. Ее требования представлены в таблице

Последовательность выполнения испытаний СКЛ

• Ознакомление с проектно-технической документацией.
• Изучение паспортов испытуемых электроустановок.
• Выполнение комплекса организационно-технических мероприятий, обязательных при проведении работ на действующих электроустановках.
• Контроль исправности КИА и других приборов, задействованных для испытаний, согласно требованиям Руководства по эксплуатации конкретной модели прибора.
• Испытание кабельных силовых линий до 10 кВ в объеме, указанном в гл. 1.8.37 ПУЭ-7.

Испытание оболочки СПЭ-кабеля

Оболочка кабелей со СПЭ-изоляцией нередко бывает повреждена вследствие механических или коррозионных воздействий. Если своевременно не устранить этот дефект, потеряет свои защитные качества главная изоляция, и произойдет пробой. Оболочка СПЭ-кабеля напряжением 10–20 кВ проверяется напряжением 5 В постоянного тока на протяжении 10 минут. При выявлении пробоя осуществляется локальный поиск месторасположения дефекта.

Оболочки кабелей 10–20 кВ со СПЭ-изоляцией обязательно подвергаются испытаниям:

• перед сдачей КЛ в эксплуатацию;
• спустя 2,5 года после запуска КЛ в эксплуатационный режим и в дальнейшем с промежутком в 5 лет;
• после ремонта изоляционного слоя;
• при раскопках, осуществляемых в охранной области КЛ, – из-за риска повреждения защитных оболочек.

Для комплексного испытания кабелей, испытание силового кабеля 10 кв и их оболочек используется специальный аппаратный комплекс. Он определяет участки с повреждениями и с высокой точностью выявляет местонахождение дефектов, автоматически используя способ пошагового напряжения.

Протокол испытания силовой кабельной линии выше 1000В

Ниже приведён пример заполнения таблиц протокола испытаний:

В таблице «Общие данные» в графе кол-во муфт предлагаю записывать не только промежуточные, но и концевые муфты. В этом случае даже на кабеле без промежуточных муфт необходимо в этой графе указывать цифру 2. При таком заполнении данная графа остаётся пустой только в случае испытания силового кабеля например на барабане, или до укладки и монтажа.

В таблице «Испытание изоляции повышенным напряженим» в графе токов утечек необходимо записывать ток в начале испытаний (установившийся) и ток в конце испытания перед снятием напряжения.

Цены на электроизмерительные работы «ПРОФЭНЕРГИЯ»:

Места дефектов изоляции также определяются в 2 стадии. Вначале выполняется предварительная локализация посредством петлевого метода и прецизионного моста, а затем – точное выявление дефектных мест при помощи методики шагового напряжения.

Для выявления мест повреждений самих жил используются различные технологии:

• для 3-жильного кабеля – прожиг;
• для начальной локализации – беспрожиговые методы;
• для высокоточного выявления дефектов – акустический способ.

Своевременное проведение испытаний высоковольтных линий нужно для повышения надежности электросетей и увеличения срока их бесперебойного использования.

Современные электротехнические возможности позволяют обеспечивать энергией любые объекты народного хозяйства. Ввиду плотности застройки городской инфраструктуры, а также по причине минимального расстояния между промышленными и производственными предприятиями, линии электропередач оснащаются силовыми кабелями высокого напряжения. При распределении на точки потребления онj трансформируется до нужного уровня.

Начало работ

Жилы соединяем между собой и с землей

Проводится испытание после подачи более высокого напряжения, но ток при этом обязан быть выпрямленным. Он должен прикладываться ко всем частям силового кабеля к каждому по отдельности. При этом всё, к чему напряжение не приложено, должно иметь заземление, а именно:

• незадействованные жилы;
• металлозащита;
• экранирующая поверхность.

Так реально определить, прочна ли изоляция между какой-то жилой и поверхностью земли, ну и конечно, также и в отношении прочих фаз.

Заземлены две жилы и экран

Если кабель не имеет брони и не экранирован, то напряжение прикладывается между нужной жилой и другими частями, которые имеют связь между собой и заземлением.

Можно взять одновременно все фазы в кабеле, сколько бы их не было, и проверить все сразу повышенным напряжением, но тогда по каждому проводу надо точно измерить значение токов утечки. Если у силового кабеля имеется всего-навсего одна фазная жила, при этом защищенная броней или экранирующей поверхностью (выполненной из сшитого полиэтилена), то данное напряжение здесь нужно приложить между одной из жил и оболочкой, в последнем случае это будет металлозащита или экранированное покрытие.

Заземлены две жилы и броня

Силовой кабель совсем обесточивается от подключенной к нему аппаратуры или присоединенных шин, его провода разделяются и отводятся в стороны на 15 см.

Зачем проводятся испытания

В течение длительной эксплуатации кабельные линии неизбежно подвергаются внешнему воздействию.

К факторам, определяющим износ КЛ, относятся:

• резкая амплитуда сезонных температур;
• активность грунтовых вод;
• чрезмерная атмосферная активность (особенно опасен ледяной шторм);
• подвижность почвы.

Кроме того, губительное воздействие оказывает постоянная перегрузка линий. По мере изнашивания изоляционного слоя КЛ постепенно теряет свои изначальные эксплуатационные характеристики.

Чтобы внешние факторы не оказывали разрушающего воздействия, рекомендуется систематически проводить испытание кабельных линий повышенным напряжением. Грамотная организация испытаний обеспечивает безупречное функционирование сетей, а также минимизацию аварийных и нештатных ситуаций.

Частота процедуры

Проверка кабельных линий требуется после строительно-монтажных мероприятий, перед сдачей объекта в эксплуатацию, по окончании модернизаций и реконструкций. Определяются и устраняются возможные ошибки при монтаже.

Во время эксплуатации оснащение подвергается негативному воздействию внешней среды (смещение грунта, перепад температуры, механические повреждения, естественный износ материала). Для обеспечения безаварийной работы высоковольтных линий производятся профилактические тесты:

• для запасных сетей – каждые пять лет;
• для рабочих – каждые три года;
• для главных и запасных, питающих особо значимые объекты, – ежегодно.

Наш штат укомплектован квалифицированными инженерами, имеющими допуск на проведение таких действий и оформление соответствующих отчетов.

Кто имеет право выполнять проверку

Поскольку данный вид работ относится к задачам повышенной сложности и содержит потенциальную опасность для здоровья и даже для жизни, к испытаниям кабелей допускаются сотрудники, имеющие разрешительную документацию.

Например, при работе с мегомметром требуется III группа по электробезопасности, а для исполнителей полного комплекса работ — IV. Организатору (руководителю) положено иметь V группу по электробезопасности. Факт допуска фиксируется в соответствующем удостоверении. Помимо группы, в нем отражаются сведения о проверках на профпригодность.

При этом минимальный стаж работ по профилю составляет 3 полных месяца. Имеется в виду непосредственный опыт по испытанию кабелей, имевший место в указанные 3 месяца. Без практики высоковольтных испытаний даже фактическое трехмесячное присутствие в профессии считается ничтожным.

Измерение распределения тока по одножильным кабелям

На силовом кабеле измеряются токи, протекающие как в жилах, так и в металлических оболочках и броне. Измерения производятся токоизмерительными клещами.

В зависимости от материала оболочки, брони и положения кабеля в пространстве токи в них могут достигать 100% по отношению к току жилы и сильно влиять на нагрев кабелей. Одновременно с измерением токов при нагрузках, близких к номинальной, должны быть проведены измерения температуры наружных покровов кабелей, по которой может быть вычислена температура жилы. Эта температура должна измеряться в самом нагретом месте КЛ и не должна превосходить допустимую для данного места измерения. При неравномерности распределения токов более 10%, когда отдельные кабели лимитируют пропускную способность всей группы кабелей, должны быть приняты меры по выравниванию токов по фазам.

Испытания: как проводятся

Первая проверка на исправность осуществляется сразу после прокладки кабеля, еще до официального запуска в эксплуатацию. Позже в повседневном функционале данная операция повторяется.

Работы не проводятся при минусовой температуре. Даже незначительное понижение ртутного столбика за нулевую отметку — веское основание для отмены испытаний. Дело в том, что обледеневшие частички воды имеют диэлектрические свойства (часть их с большой долей вероятности попадет в кабель). Высоковольтные испытания будут бесполезными или же полученные результаты не будут достоверными.

Методика испытания повышенным выпрямленным напряжением состоит в том, что оно подается на каждую жилу кабеля (при этом остальные заземляются).

Утечка определяется следующим образом:

• испытанием изоляции по отношению к земле;
• испытанием междуфазной изоляции.

Работоспособность КЛ признается, если не прослеживаются толчки и мелкие разряды. По завершении линия разряжается.

Высоковольтные испытания кабеля из сшитого полиэтилена (регламент)

Лицензированный Инженерный проводит испытание кабеля 10 кВ с гарантией качества. Наличие лицензий Ростехнадзора и СРО, современное оборудование — гарантия точности полученных результатов. По итогам испытаний наши специалисты готовят отчет.

Определение электрической рабочей емкости жил.

Производиться для линий 35 кВ и выше. Измеренная емкость, приведенная к удельным величинам, не должна отличаться от результатов заводских испытаний более чем на 5%.

Измерение емкости кабельных линий производится методом амперметравольтметра или по мостовой схеме.

Метод амперметра-вольтметра. позволяет с большой точностью определять емкости со значениями C≥0,1 мкФ, что соответствует параметрам кабелей. Схема измерения по данному методу представлена на рис. 2.

По результатам измерения напряжения и тока емкость, мкФ, вычисляется по формуле

где: I — емкостной ток, А; U — напряжение на кабеле, В; f — частота напряжения в сети, Гц.

По данным измерения определяется удельная емкость кабеля, мкФ/км

В том случае, когда измерение методом амперметра-вольтметра требует специального оборудования и приборов, желательно применение мостового метода.

При измерении мостовым методом используются мосты переменного тока типа МД-16, P5026, P595 и др. Измерения производятся по перевернутой схеме (о порядке измерения следует руководствоваться указаниями). При выборе средств измерения следует учитывать, что удельные погонные емкости кабелей 35 кВ и выше составляют десятые доли мкФ/км, а пределы измерения емкости мостами переменного тока находятся в диапазонах:

мост Р5026 на напряжении 3-10 кВ — 10 ÷1 мкФ, на напряжении менее 100 В — 6,5·10-4÷5·102 мкФ;

мост МД-16 на напряжении 6-10 кВ – 0,3·10-4 ÷0,4 мкФ, на напряжении 100 В — 0,3 · 10-3 ÷100 мкФ;

мост P595 на напряжении 3-10 кВ –3·10-5 ÷1 мкФ, на напряжении менее 100 В – 3 · 10-4 ÷102 мкФ.

Измерение сопротивления изоляции кабеля 6-10 кВ

Сначала осуществляется визуальный осмотр целостности оболочки и очистка ее от загрязнений. Если обнаружены повреждения других элементов сети (муфты, защитных экранов), то проверка продолжается только после их устранения. Испытания проводятся при температуре воздуха выше нуля градусов. Условие обязательное, так как влага, намерзшая на покрытии, исказит реальные показания (лед – диэлектрик).

Замер сопротивления – первый этап исследования, который производится мегаомметром. Прибор должен показывать не менее десяти МОм, иначе придется определять места трещин и других дефектов.

Пробой изоляции высоковольтного кабеля может привести к остановке или выходу из строя электрооборудования, пожару и возникновению угрозы здоровью и жизни людей. Поэтому так важно постоянно осуществлять подобные замеры.