Испытания высоковольтных кабелей

Перед сдачей и в процессе эксплуатации кабельные линии испытывают в соответствии с нормами и объемом испытаний электрооборудования Белэнерго.

Различают следующие виды испытаний:

1. Измерение сопротивления изоляции (проводится с помощью мегаомметра на напряжение 2500В). У кабеля напряжением 1 кВ и ниже сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5 МОм, у кабеля напряжением выше 1 кВ значение сопротивления изоляции не нормируется.

2. Испытание изоляции повышенным напряжением (при этом контролируется характер изменения токов утечки и их асимметрия по фазам). Испытание изоляции кабеля напряжением выше 1000 В повышенным напряжением, позволяет выявить местные сосредоточенные дефекты (не обнаруженные мегомметром) путем доведения в процессе испытаний ослабленных мест до их пробоя. Повышенное напряжение подают поочередно к одной из жил кабеля в то время, когда остальные жилы и оболочки кабеля заземляют.

а	б

Рисунок. Испытание изоляции повышенным напряжением: а – принципиальная схема; б – высоковольтная испытательная установка АИД-70М; 1 – источник повышенного напряжения; 2 – испытуемый кабель.

Продолжительность испытания каждой жилы кабеля напряжением 2-35 кВ составляет, в зависимости от типа изоляции, 5 или 10 мин (испытание проводится повышенным напряжением постоянного тока), жилы кабеля напряжением 110-500кВ — 15 мин (испытание проводится повышенным напряжением переменного тока промышленной частоты). Асимметрия, т.е. разница токов утечки по фазам, у кабеля с неповрежденной изоляцией не должна превышать 50 %.

3. Определение целостности жил кабелей и фазировка кабельных линий. Проще всего проверить целостность жилы кабеля с помощью омметра. Достаточно образовать посредством искомой жилы и дополнительного проводника (еще одной жилы, экрана или внешнего провода) замкнутую цепь и, поочередно замеряя сопротивление всех жил кабеля, убедиться, в их целостности.

Рисунок. Принципиальная схема определения целостности жил кабеля: 1 – омметр; 2 – кабель.

Если кабель должен работать параллельно с другим, то необходимо выполнить его фазировку, т. е. определить выводы, соответствующие фазам питающего напряжения. С этой целью с одного конца на кабель подают рабочее напряжение, а на другом конце производят измерения напряжений.

Рисунок. Принципиальная схема фазировки кабельных линий.

4. Измерение токораспределения по жилам кабеля (неравномерность распределения токов по жилам должна быть не более 10%).

5. Определение характеристик масла и изоляционной жидкости. Определение производится для всех элементов маслонаполненных кабельных линий на напряжение 110-500 кВ и для концевых муфт (вводов в трансформаторы и КРУЭ) кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 110 кВ. Определяются: пробивное напряжение, степень дегазации (растворенный газ) и тангенс угла диэлектрических потерь.

6. Проверка антикорозионных защит. При приемке линий в эксплуатацию проверяется работа антикоррозионных защит для:

· кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта выше 20 Ом/м), при среднесуточной плотности тока утечки в землю выше 0,15 мА/дм²;

· кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах с высокой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта менее 20 Ом/м) при любой среднесуточной плотности тока в землю;

· кабелей с незащищенной оболочкой и разрушенными броней и защитными покровами;

· стального трубопровода кабелей высокого давления независимо от агрессивности грунта и видов изоляционных покрытий.

При проверке измеряются потенциалы и токи в оболочках кабелей и параметры электрозащиты (ток и напряжение катодной станции, ток дренажа).

7. Определение электрической рабочей емкости кабелей проводится для кабелей напряжением 20 кВ и выше. Измерение емкости кабельных линий производится методом амперметра-вольтметра или по мостовой схеме.

Рисунок. Принципиальная схема определения рабочей емкости кабеля методом амперметра-вольтметра: 1 – источник напряжения; 2 – кабель.

8. Определение сопротивления жил кабеля. Производится для линий на напряжение 20 кВ и выше. Измерение производится методом амперметра-вольтметра или по мостовой схеме.

9. Определение содержания нерастворенных газов. Испытание производится для маслонаполненных кабельных линий на напряжение 110-500 кВ. Содержание нерастворенного газа в изоляции должно быть не более 0,1%.;

10. Испытание на содержание отдельных растворенных газов. Испытание производится для маслонаполненных кабельных линий на напряжение 110-500 кВ при превышении нормы на общее содержание растворенных или нерастворенных газов.

Для этой цели применяется метод хроматографического анализа по газам Н₂, СО и СО₂. Если наблюдается устойчивая тенденция роста содержания газа, то линия отключается, и дальнейший режим работы определяется согласованным решением энергопредприятия и предприятия-изготовителя.

11. Проверка заземляющего устройства. На линиях всех напряжений измеряется сопротивление заземления концевых муфт и заделок, а на линиях на напряжение 110-500 кВ — также металлических конструкций кабельных колодцев и подпиточных пунктов.

12. Испытание пластмассовой оболочки (шланга) кабелей на напряжение 110кВ повышенным выпрямленным напряжением. При испытаниях выпрямленное напряжение 10 кВ прикладывается между металлической оболочкой (экраном) и землей в течение 1 мин.