Определение мест повреждений в кабельных линиях
Для обеспечения надежности и экономичности энергоснабжения потребителей кабельные линии, пробитые при испытаниях или вышедшие из строя при работе, должны быть исправлены в кратчайшие сроки. Быстрое и точное определение места повреждения в кабельных линиях осуществляется передвижными измерительными лабораториями, располагаемыми в крытом фургоне автомашины. Внутри лаборатории монтируют установку для прожигания кабелей и специальные измерительные приборы: импульсный прибор Р5 —8 или Р5—9 (измеритель неоднородностей кабелей), определяющий характер и место повреждения с диапазоном измерения от 1 до 10000 м; Повреждения в кабельных линиях делятся на следующие виды: повреждения изоляции, вызывающие замыкание одной, двух или трех фаз на землю, либо двух или трех фаз между собой; обрыв одной, двух или трех фаз без заземления или с заземлением оборванных и не оборванных, жил; заплывающий пробой изоляции. В большинстве случаев для определения характера повреждения достаточно мегаомметром выполнить следующие измерения: определить сопротивление изоляции каждой жилы по отношению к земле, сопротивление изоляции между жилами, целостность жил. После того как произведены все необходимые измерения, составляют схему повреждения кабельной линии и выбирают, метод для данного вида повреждения. Для прожигания дефектной изоляции применяют выпрямительные устройства, повышающие и резонансные трансформаторы, регулируемые дроссели и генераторы повышенной частоты. Для прожигания высоким напряжением переменного тока используют трансформаторы напряжением 3, 6, 10 кВ, мощностью от 10 до 100 кВ-А. В тех случаях, когда от трансформатора напряжением 0,4/6 кВ желательно кратковременно получать переменное напряжение 18—; 20 кВ, применяют схему с форсированным режимом; работы. Резонансные трансформаторы относятся к нерегулируемым установкам, у которых резонансный контур образуется в основном индуктивностью вторичной обмотки и емкостью кабеля. Резонансные трансформаторы, просты, имеют сравнительно малую массу и размеры. Наиболее часто применяют резонансный аппарат РА-2. Во всех случаях повреждений кабельных линий предварительно определяют зону повреждения на линии и после этого различными методами уточняют место повреждения непосредственно на трассе линии. Для определения зоны повреждения линии применяют импульсный и методы колебательного разряда, петли и емкостной. Для нахождения места повреждения непосредственно на трассе линии рекомендуется применять акустический, индукционный и метод накладной рамки. Для примера отыскания дефектных мест в кабельных линиях ниже будут рассмотрены импульсный и акустический методы.
Рис. 115. Измерение зондирующего и отраженного импульсов при коротком замыкании жил кабеля Импульсный метод (рис: 115) основан на измерении времени пробега короткого импульса, посылаемого в линию от места измерения до места повреждения и обратно. Скорость распространения импульса по кабелю принимают равной 160 м/мкс. На экране электроннолучевой трубки прибора ИКЛ нанесены линии импульса и масштабных отметок времени, которые следуют через 2 мкс. Отсчитывая по экрану количество масштабных отметок до места повреждения и зная скорость импульса, умножением этих величин определяют расстояние до места повреждения. Для случая повреждения, показанного на рис. 115, получается отметка 2,8, что соответствует расстоянию Lx, от места присоединения прибора ИКЛ до места повреждения кабеля.: Lx= vn= 160 • 2,8 = 448 м, где v = 160 м/мкс, п — количество масштабных отметок. 1 Указанный метод применяют при обрыве или одно-, двух- или трехфазных коротких замыканиях при условии, что переходное сопротивление в месте повреждения не превышает 100 — 200 Ом. Акустический метод (рис. 116) основан на прослушивании над местом повреждения разрядов от посылаемых импульсов в кабельную линию. В качестве генератора импульсов применяют кенотрон с дополнительным включением в схему высоковольтных конденсаторов и шарового разрядника. Вместо конденсаторов может быть использована емкость неповрежденных жил. Для прослушивания разрядов над местом повреждения применяют кабелеискатель-звукоприемник, состоящий из приемной рамки (антенна), усилителя и телефонных трубок.
Рис. 116. Схемы определения места повреждения акустическим методом: При акустическом методе предварительно определяют зону повреждения. После этого оператор со звук приемником отправляется в зону повреждения. На поврежденную жилу подают импульсы с периодичностью около одного импульса в секунду. Идя по трассе в зоне повреждения, оператор прослушивает разряды. Если разряды не прослушиваются, звукоприемник переносят вдоль трассы линии. Над местом повреждения кабельной линии слышимость искровых разрядов наибольшая. § 54. Повреждение кабельных линий и их ремонт Бесперебойность электроснабжения объектов различного назначения невозможна без обеспечения надежности и долговечности кабельных линий, которые в значительной степени зависят от правильной организации производства работ по изготовлению кабелей, их прокладке и соединению, а также эксплуатации. Повреждения кабеля могут быть вызваны его заводскими дефектами, к которым относятся: складки на бумажных лентах, поперечные и продольные порезы и разрывы, зазоры между бумажными лентами в результате их совпадения, дефекты жил, свинцовых оболочек и др. Некоторые заводские дефекты изоляции кабеля остаются невыявленными при испытаниях повышенным напряжением постоянного тока и приводят к аварийному пробою кабеля в процессе работы. Выход из строя кабельных линий происходит из-за механических повреждений кабелей при прокладке и перекладке их в процессе эксплуатации (надломы, вмятины, задиры), а также из-за коррозии металлической оболочки, которая возникает главным образом на старых кабелях. При эксплуатации возможны повреждения алюминиевой оболочки кабеля ААШв из-за разрыва ПВХ шланга в процессе монтажа. Повреждения соединительных и концевых муфт происходят главным образом из-за несоблюдения технологии их монтажа, применения некондиционных комплектующих материалов и материалов с просроченным сроком годности, а также муфт, не соответствующих сечению и напряжению кабелей. Значительное количество перечисленных повреждений происходит из-за низкого качества соединений и оконцеваний жил кабелей (наличие глубоких пор, острых кромок и заусенцев, неудаленной литниковой прибыли, выгоревших или выкушенных проволок жилы и др.). Свинцовые соединительные муфты повреждаются из-за неудовлетворительной припайки свинцового корпуса к оболочке кабеля, образования пустот при восстановлении изоляции роликами и рулонами, недоливки кабельного состава, отсутствия контроля за температурой заливочных и прошпарочных составов, кристаллизации заливочного состава в процессе эксплуатации и др. Повреждения эпоксидных соединительных муфт связаны с асимметрией жил внутри эпоксидного корпуса, наличием пор и свищей, отсутствием необходимой герметизации и др. Ремонтные работы на кабельных линиях осуществляют по плану, разработанному на основании данных осмотра и испытаний, а также анализа общего состояния линии. Неисправности в кабельных линиях или на их трассах, представляющие угрозу безаварийной работе, устраняют незамедлительно, а неисправности, не вызывающие прямой угрозы надежности работы линии,— в плановом порядке. Раскопку кабельных трасс производят только с разрешения эксплуатирующей организации. При этом обеспечивают надзор за сохранностью кабелей на весь период производства работ, а вскрытые кабели укрепляют для предупреждения провисания и защиты от механических повреждений. На месте работ устанавливают сигнальные огни и предупредительные плакаты. Производителю работ выдают данные о местонахождении кабелей и объясняют порядок обращения с ними. Производитель работ подтверждает получение задания и расписывается в журнале. Особое внимание обращается на раскопки, производимые механизированным способом. Подлежащую ремонту кабельную линию отключают и заземляют. Кабель на выведенной в ремонт линии вскрывают только после его проверки. Поврежденный кабель проверяют сверкой фактических данных кабельной линии с планами трассы. Если на трассе проложено несколько кабельных линий, производят дополнительную их проверку индукционным методом. Технология ремонта кабеля и муфт в зависимости от его вида и объема достаточно разнообразна. Универсальным вариантом ремонта кабельной линии является замена кабеля на участке трассы с ее разрытием, прокладкой кабельной вставки и изготовлением муфт. Разомкнутая в связи с вырезкой места повреждения кабельная линия остается присоединенной к шинам РУ электроустановок и поэтому имеет фиксированное положение в зависимости от того, к какой шине (по цвету) она присоединена. Концы разомкнутой линии замыкают кабельной вставкой в месте повреждения таким образом, чтобы при этом было обеспечено правильное (фазное) соединение одноименных шин между собой. Ремонт разрушенного броневого покрова производят в такой последовательности: снимают поврежденную часть, после чего обрез брони спаивают с металлической оболочкой кабеля. Металлическую оболочку, не защищенную броней, покрывают антикоррозионным составом или выполняют подмотку пластмассовыми лентами. Характер ремонта металлической оболочки кабеля зависит от того, проникла ли влага внутрь него или нет. Для этого удаляют часть оболочки с обеих сторон от места ее повреждения и проверяют верхний слой поясной изоляции на наличие влаги. Если влаги внутри кабеля нет, на поврежденную часть оболочки накладывают свинцовую трубу (муфту) соответствующего размера с двумя заливочными отверстиями. Трубу составляют из двух половин рольного свинца длиной на 70 — 80 мм больше оголенной части кабеля. Муфту заполняют кабельным составом МП-1. Если внутри кабеля есть влага, поврежденный участок вырезают и вместо него вставляют отрезок кабеля, соответствующий по марке, сечению и длине ремонтируемому. С обеих сторон кабельной вставки монтируют соединительные муфты. В некоторых случаях, используя оставленный при прокладке кабеля запас по длине, обходятся установкой одной соединительной муфты. При незначительных повреждениях изоляции и оболочки кабеля, которые возникают при пробое изоляции с одной жилы на оболочку во время испытания кабеля повышенным напряжением постоянного тока, ремонт кабеля также осуществляют без разрезания токопроводящих жил. При наличии достаточной слабины жилы разводят, в поврежденном месте снимают заводскую изоляцию и восстанавливают ее бумажными роликами. В этом случае применяют свинцовую муфту также из двух продольных половин. Поврежденный защитный шланг кабеля ААШв ремонтируют в струе горячего воздуха сварочным пистолетом ПС-1 с электрическим подогревом или газовоздушным пистолетом при 170 —200 °С. В качестве присадки применяют ПВХ пруток диаметром 4 — 6 мм. Места, подлежащие ремонту, очищают и обезжиривают бензином, а посторонние включения, выступающие края и задиры в местах повреждения вырезают. При ремонте проколов, небольших отверстий и раковин к месту повреждения приваривают присадочный пруток и после охлаждения обрезают его конец. При ремонте щелей, прорезей и вырезов пруток приваривают к шлангу на расстоянии 1 — 2 мм от места повреждения, а затем укладывают его вдоль щели или прорези, заканчивая приварку прутка в целом месте. После охлаждения срезают выступающие части прутка и выравнивают сварной шов. При значительных поверхностных повреждениях шланг ремонтируют, применяя ПВХ заплаты или разрезные манжеты. К шлангу по всему периметру приваривают заплату, а затем вдоль образовавшегося шва — присадочный пруток. Манжету из ПВХ трубки разрезают и надевают на поврежденное место шланга. После этого заваривают пруток вокруг торца манжеты и вдоль ее разреза.
Как правило, вышедшие из строя заделки вырезают и монтируют новые. Если длина кабеля имеет достаточный запас, ремонт ограничивается монтажом только концевой заделки. В противном случае кабель наращивают и дополнительно монтируют соединительную муфту. Течь пропиточного состава из концевой эпоксидной заделки возможна в месте окончания корпуса, а также в месте выхода жил из корпуса заделки. Дефекты, связанные с нарушением герметичности заделки, могут возникнуть из-за плохой обработки поверхности наиритовых трубок, несоблюдения размеров, указаний по обезжириванию и др. Течь пропиточного состава в местах окончания корпуса заделки и выхода жил из корпуса устраняют с помощью установки ремонтной формы и заливки ее эпоксидным компаундом (рис. 117). Коронирование по поверхности наиритовых трубок устраняют подмоткой по трубкам липкой ПВХ ленты в два слоя с 50 %-ным перекрытием. Контрольные вопросы
|
