 |
Методика испытания кабеля повышенным напряжением
|
|
|
|
Аппараты для испытания силовых кабелей
Ну вот мы плавно перешли к тому, с помощью чего проводят испытания кабелей повышенным напряжением выпрямленного тока. В нашей электролаборатории мы применяем, либо испытательный аппарат АИИ-70, либо АИД-70, либо ИВК-5. Последние два аппарата применяем чаще всего на выездах.
Методика испытания кабеля повышенным напряжением
Допустим нам необходимо провести эксплуатационные испытания силового кабеля 10 (кВ) марки ААШв (3х95).
С помощью аппарата АИИ-70 или ИВК-5 со скоростью 1-2 (кВ) в секунду поднимаем испытательное напряжение до значения 60 (кВ). С этого момента начинается отсчет по времени. В течение всех 5 минут пристально следим за величиной тока утечки. По истечении времени записываем полученный ток утечки и сравниваем со значениями в таблице, приведенной выше. Далее рассчитываем коэффициент асимметрии токов утечки по фазам — он должен быть не более 2, но иногда бывает и больше (смотрите таблицу).
Коэффициент асимметрии определяется делением максимального тока утечки на минимальный ток утечки.
После высоковольтных испытаний кабеля необходимо снова произвести его измерение сопротивления изоляции.
Cчитается, что кабель прошел испытания в том случае, когда:
· во время испытания не произошло пробоя, перекрытия по поверхности и поверхностных разрядов
· во время испытания не было увеличения тока утечки
· величина сопротивления изоляции кабеля не уменьшилась
Случается на практике такое, что токи утечки превышают значения, указанные в таблицах. В этом случае кабель в работу вводится, но срок его следующего испытания сокращается.
Если во время испытаний стал увеличиваться ток утечки, но пробой не возникает, то испытание необходимо проводить не 5 минут, а больше. Если же после этого пробой не наступил, то кабель в работу вводится, но срок его следующего испытания сокращается.
|
|
|
В настоящее время у нас на предприятии на замену распространенным высоковольтным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией марки ААШв все чаще приходят кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, сокращенно, СПЭ. Вот, например, один из последних проектов.
Согласно этого проекта, от распределительной подстанции напряжением 10 (кВ) до комплектной трансформаторной подстанции КТПН 10/0,4 (кВ) необходимо проложить кабель из сшитого полиэтилена марки АПвВнг(А)-LS (3х95).
Что же за кабели такие из сшитого полиэтилена?! И в чем заключается их преимущество?!
На примере кабеля АПвВнг(А)-LS рассмотрим его расшифровку и конструкцию:
· А — токопроводящая жила из алюминия
· Пв — изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ)
· Внг-LS — заполнитель и оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести с пониженным газо- дымовыделением
· (А) — категория исполнения в части пожарной безопасности
Кабель изготавливается с многопроволочными алюминиевыми жилами (1) круглого сечения (класс гибкости 2). Поверх каждой жилы методом экструзии накладывается экран из электропроводящей пероксидносшиваемой полиэтиленовой композиции (2). Далее жила изолируется пероксидносшиваемым полиэтиленом (3). На изолированную жилу методом экструзии снова накладывается экран из электропроводящей пероксидносшиваемой полиэтиленовой композиции (4). Затем на жилу накладывается комбинированный экран, состоящий из слоя электропроводящей бумаги или полимерной ленты (5), и повива из медных проволок (6), поверх которых спирально наложена медная лента.
Полученные три экранированные жилы скручиваются вокруг жгута из ПВХ пластиката (7) пониженной пожароопасности. Далее промежутки между жилами заполняются ПВХ пластикатом (8) пониженной пожароопасности и поверх накладывается оболочка из ПВХ пластиката (9) пониженной пожароопасности.
|
|
|
Вот так выглядит этот кабель в реальности. Слева, в красной оболочке, как раз таки, наш рассматриваемый кабель АПвВнг-LS, только другого сечения.
Кабели из сшитого полиэтилена обладают рядом преимуществ, таких как:
· отсутствие масла, что исключает возможность его вытекания при прокладке кабеля на разных перепадах высот («выдавленное» масло, или вязкий изоляционный пропиточный состав, высушит разделку, что в итоге может привести к короткому замыканию — примеры с такими авариями как раз таки приведены в статье про последствия при коротком замыкании)
· высокие изоляционные характеристики при низких диэлектрических потерях
· повышенная нагрузочная способность, по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (например, ААШв)
· значительный срок службы (не менее 40 лет), что на 10 лет больше, чем у того же кабеля ААШв
· гибкость кабеля позволяет прокладывать его в труднодоступных местах
· возможность прокладки при отрицательных температурах, вплоть до -15°С
· небольшой вес по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией
К недостаткам я бы отнес следующее:
· высокая стоимость
· необходимость прохождения обучения по его монтажу и ремонту
· необходимость в специальном инструменте для его монтажа и ремонта
· высокая стоимость испытательной установки, но об этом поговорим чуть позже
Я никого не принуждаю и не заставляю прямо сейчас брать и переходить на кабели СПЭ — каждый сам для себя делает выбор в ту или иную сторону. Хотя скажу, что переход на данный вид кабеля у нас на предприятии, да и вообще, по городу, идет не совсем охотно и, возможно, что это связано больше с его перечисленными недостатками, а именно стоимостью и затратами на обучение, инструмент и испытательную установку.
Нормы испытаний кабелей из сшитого полиэтилена
Вы уже знаете, что кабели с бумажно-пропитанной изоляцией необходимо испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением. Так вот запомните, кабели из сшитого полиэтилена испытывать постоянным напряжением не допустимо!
|
|
|
Так почему же кабели СПЭ необходимо испытывать только переменным напряжением?!
Сильно вдаваться в физические и химические процессы я не буду, но при проведенных исследованиях было выявлено, что при испытании кабеля СПЭ постоянным (выпрямленным) напряжением в слое изоляции из сшитого полиэтилена и на поверхности проводящих экранов возникает накопление локальных объемных зарядов, которые в конечном счете могут привести, либо к значительному снижению срока службы кабеля, либо к пробою его изоляции. Данному явлению больше всего подвергнуты кабельные муфты, т.к. они являются наиболее слабыми элементами кабельной линии.
Ниже я приведу все найденные мной нормы по испытаниям кабелей СПЭ, а затем расскажу какой вариант мы применяем в нашей электротехнической лаборатории (ЭТЛ).
|
|
|
