Дефекты кабельной продукции

Page 1
background image

Page 2
background image

90

СЕТИ

РОССИИ

к

а

б

е

л

ь

н

ы

е

 л

и

н

и

и

кабельные линии

Т

ема

 

надёжности

 

кабельных

 

линий

 

довольно

 

остро

 

стоит

 

в

 

нашей

 

стране

 

из

-

за

 

несо

-

вершенства

 

сферы

 

контроля

 

производства

 

и

 

эксплуатации

 

кабе

-

ля

Принятие

 

единого

 

технического

 

регламента

 

изготовления

 

кабеля

многоступенчатый

 

контроль

 

при

 

приёмо

-

сдаточных

 

испытаниях

 

и

 

система

 

надзора

 

при

 

эксплуатации

а

 

также

 

замена

 

устаревших

 

кабель

-

ных

 

линий

 — 

меры

которые

 

помогут

 

улучшить

 

ситуацию

.

В

 

процессе

 

изготовления

транс

-

портировки

прокладки

 

и

 

подсоеди

-

нения

 

кабели

 

растягиваются

скручи

-

ваются

изгибаются

 

и

 

подвергаются

 

другим

 

механическим

 

воздействи

-

ям

из

-

за

 

чего

 

могут

 

появиться

 

тех

-

нологические

 

дефекты

Это

 

приво

-

дит

 

к

 

ухудшению

 

их

 

устойчивости

 

к

 

внешним

 

повреждающим

 

факторам

 

и

 

уменьшает

 

эксплуатационный

 

ре

-

сурс

.

Под

 

воздействием

 

повреждаю

-

щих

 

факторов

 

в

 

кабелях

 

и

 

проводах

 

проявляются

 

скрытые

 

дефекты

ко

-

торые

 

снижают

 

надёжность

 

электро

-

снабжения

 

потребителей

 

и

 

могут

 

стать

 

причиной

 

развития

 

аварийных

 

ситуаций

Основные

 

дефекты

 

кабельной

 

продукции

 

можно

 

разделить

 

на

 

две

 

большие

 

группы

заводские

 

и

 

эксплу

-

атационные

.

ЗАВОДСКИЕ

 

ДЕФЕКТЫ

Надёжность

 

и

 

безопасность

 

ка

-

бельной

 

продукции

 

достигается

прежде

 

всего

высоким

 

качеством

 

производства

 

и

 

строгим

 

следова

-

нием

 

техническим

 

условиям

Но

 

на

 

практике

 

никто

 

не

 

может

 

свести

 

к

 

нулю

 

вероятность

 

пресловутого

 «

че

-

Дефекты кабельной 

продукции

Потребление электрической энергии современного города ха-
рактеризуется сотнями мегаватт, а протяжённость линий её 
передачи сотнями километров, с каждым годом эти показа-
тели увеличиваются. Город Екатеринбург — динамично раз-
вивающийся мегаполис, в котором электрическая нагрузка 
ежегодно увеличивается на 5—10%. Основой энергоснабже-
ния города являются кабельные линии различного номина-
ла напряжения, постоянно подвергающиеся воздействию раз-
личных повреждающих факторов. В ОАО «Екатеринбургская 
электросетевая компания», которая занимается эксплуатаци-
ей энергооборудования всего города, к строящимся кабель-
ным линиям предъявляются высокие требования качества. 

Виталий ШАБАНОВ, начальник, 

Александр ВАСИЛЬЕВ, инженер, 

Служба изоляции и защиты от перенапряжений 

ОАО «Екатеринбургская электросетевая компания»


Page 3
background image

91

 5 (32) 2015

ловеческого

 

фактора

» 

при

 

производстве

некаче

-

ственных

 

материалов

 

и

 

сбоев

 

в

 

процессе

 

изготов

-

ления

 

кабеля

да

 

и

 

заводские

 

ОТК

 

не

 

всегда

 

могут

 

выявить

 

и

 

отбраковать

 

продукцию

 

со

 

скрытыми

 

по

-

вреждениями

С

 

другой

 

стороны

вся

 

кабельная

 

продукция

впрочем

как

 

и

 

другая

может

 

быть

 

изготовлена

 

по

 

различным

 

технологическим

 

требованиям

в

 

соот

-

ветствии

 

с

 

ГОСТ

либо

 

с

 

ТУ

которые

 

разрабатыва

-

ются

 

индивидуально

 

на

 

каждом

 

кабельном

 

произ

-

водстве

Нужно

 

учитывать

 

и

 

факты

 

фальсификации

 

продукции

 

известных

 

кабельных

 

заводов

под

 

мар

-

кой

 

которых

 «

работают

» 

мошенники

.

При

 

появлении

 

на

 

рынке

 

оказания

 

услуг

 

по

 

про

-

кладке

 

КЛ

 

специалистов

 

недостаточной

 

квалифи

-

кации

либо

 

вообще

 

дилетантов

ситуация

 

с

 

ава

-

рийностью

 

в

 

распределительной

 

кабельной

 

сети

 

значительно

 

ухудшилась

Разумеется

экономически

 

выгоднее

 

приобретать

 

кабель

 

более

 

низкой

 

стои

-

мости

но

 

здесь

 

уходят

 

на

 

второй

 

план

 

требования

по

 

которым

 

был

 

изготовлен

 

кабель

и

 

как

 

следст

-

вие

 — 

качество

 

изготовления

 

кабеля

Зачастую

 

про

-

изводитель

 

и

 

не

 

скрывает

что

 

продукция

 

изготовле

-

на

 

по

 

ТУ

но

 

кто

 

будет

 

контролировать

 

параметры

 

проложенного

 

кабеля

 

и

 

по

 

каким

 

нормативным

 

доку

-

ментам

 — 

вопрос

 

риторический

.

В

 

ОАО

  «

Екатеринбургская

 

электросетевая

 

ком

-

пания

» 

производится

 

входящий

 

контроль

 

всей

 

ка

-

бельной

 

продукции

предназначенной

 

для

 

проклад

-

ки

которая

 

должна

 

соответствовать

 

только

 

ГОСТ

Контроль

 

кабельной

 

продукции

 

производится

 

и

 

в

 

том

 

случае

когда

 

работы

 

по

 

прокладке

 

вновь

 

строя

-

щихся

либо

 

реконструируемых

 

КЛ

 

производят

 

под

-

рядные

 

организации

Разумеется

забракованный

 

кабель

 

не

 

прокладывается

Необходимо

 

отметить

что

 

один

 

и

 

тот

 

же

 

завод

 

может

 

под

 

одной

 

маркой

 

выпускать

 

кабель

соответ

-

ствующий

 

ГОСТ

либо

 

соответствующий

 

ТУ

  (

о

 

чём

 

указывается

 

в

 

паспорте

 

на

 

кабельную

 

продукцию

). 

Но

 

заводские

 

ТУ

 

не

 

доступны

 

для

 

ознакомления

поэтому

 

проконтролировать

 

параметры

 

кабельной

 

продукции

изготовленной

 

в

 

соответствии

 

с

 

ТУ

не

 

представляется

 

возможным

.

Образец

 

кабеля

длиной

 

не

 

менее

 1 

метра

пре

-

доставляется

 

для

 

анализа

 

в

 

стационарную

 

лабо

-

раторию

Контроль

 

кабелей

 

производится

 

по

 

сле

-

дующим

 

параметрам

соответствие

 

данных

 

кабеля

 

представленным

 

паспортам

  (

завод

-

изготовитель

дата

 

изготовления

марка

 

кабеля

), 

электрическое

 

сопротивление

 

токопроводящей

 

жилы

  (

ТПЖ

по

 

ГОСТ

 22483-2012, 

толщина

 

изоляционных

 

по

-

кровов

 

по

 

ГОСТ

 

Р

 55025-2012, 

ГОСТ

 31996-2012, 

ТУ

 16.

К

71-335-2004. 

Всего

 

за

 

год

 

контролируется

 

более

 700 

образцов

 

кабелей

Бракуется

 

свыше

 20%, 

из

 

них

 

около

 10% 

из

-

за

 

несоответствия

 

данных

 

кабеля

 

представлен

-

ным

 

документам

Здесь

 

причина

 

не

 

в

 

злом

 

умысле

 

(

хотя

 

такое

 

тоже

 

бывает

), 

а

 

скорее

 

из

-

за

 

незнания

 

маркировки

 

кабелей

 

и

 

оформления

 

документации

.

В

 

соответствии

 

с

 

ГОСТ

 22483-77 

сечение

 

токо

-

проводящих

 

жил

 

контролируется

 

электрическим

 

со

-

противлением

 

постоянному

 

току

 (

рис

. 1). 

За

 

основу

 

взято

 

сечение

 

некоего

 

сплава

но

 

сей

-

час

 

производители

 

применяют

 

в

 

ТПЖ

 

различные

 

до

-

бавки

позволяющие

 

уменьшить

 

реальное

 

сечение

 

с

 

сохранением

 

токовой

 

пропускной

 

способности

.

Эти

 

мероприятия

 

направлены

 

на

 

уменьшение

 

материалоёмкости

 

изделия

 

и

 

его

 

массы

увеличения

 

гибкости

 

кабеля

 

и

 

т

.

п

По

 

отклонениям

 

от

 

нормируе

-

мых

 

значений

 

сопротивления

 

ТПЖ

 

выбраковывает

-

ся

 

менее

 1% 

образцов

 

кабелей

.

Основная

 

доля

 

брака

 — 

свыше

 10%, 

выбраковы

-

вается

 

по

 

толщине

 

изоляции

 (

рис

. 2).

Согласно

 

НТД

 

необходимо

 

контролировать

 

толщину

 

изоляции

 

в

 

трёх

 

различных

 

местах

 

пери

-

метра

 

снятой

 

изоляции

  (

условно

 

на

 

трёх

 

рёбрах

 

треугольника

 

секторной

 

жилы

). 

Здесь

 

причина

 

несо

-

ответствия

 

кроется

 

либо

 

в

 

экономии

 

изготовителем

 

материалов

либо

 

в

 

неравномерном

 

наложении

 

изо

-

ляционного

 

покрова

Основными

 

дефектами

 

структуры

 

изоляции

 

можно

 

назвать

примеси

пузырьки

 

газа

металлические

 

ча

-

стицы

микротрещины

капельки

 

воды

 

и

 

прочие

 

вкра

-

пления

 

в

 

кабельной

 

изоляции

Это

 

приводит

 

к

 

возник

-

новению

 

частичных

 

разрядов

которые

 

увеличивают

 

локальную

 

напряжённость

 

ЭП

 

и

как

 

следствие

к

 

уменьшению

 

пробивной

 

прочности

 

изоляции

Но

 

та

-

кие

 

дефекты

 

выявляются

 

крайне

 

редко

 (

рис

. 3 

и

 4).

Единичные

 

случаи

 

отбраковки

 

случаются

 

и

 

по

 

другим

 

причинам

слипание

 

различных

 

слоёв

 

изо

-

ляции

 

между

 

собой

нарушение

 

расцветки

 

жил

 

и

 

др

.

Рис

. 1. 

Измерение

 

сопротивления

 

токопроводящей

 

жилы

 

постоянному

 

току

а

прибором

 

МИКО

-2.3

б

прибором

 

μОмМ

-01

м

 

и

 

мерной

 

линейкой


Page 4
background image

92

СЕТИ РОССИИ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

 

ДЕФЕКТЫ

Достаточно

 

существенную

 

часть

 

составляют

 

де

-

фекты

нанесённые

 

кабельным

 

линиям

 

в

 

процессе

 

прокладки

 

и

 

монтажа

 

кабельной

 

арматуры

Порывы

 

изоляционных

 

материалов

 

при

 

подготовке

 

к

 

уста

-

новке

 

арматуры

малые

 

радиусы

 

загибов

 

кабеля

сдавливания

 

и

 

прочие

 

нарушения

 

при

 

прокладке

а

 

также

 

нарушения

 

при

 

установке

 

концевых

 

и

 

соеди

-

нительных

 

муфт

 — 

главные

 

причины

 

повреждений

 

кабеля

 (

рис

. 5).

Все

 

эти

 

дефекты

 

обусловлены

 

так

 

называемым

 

«

человеческим

 

фактором

», 

то

 

есть

 

квалификацией

 

работников

производящих

 

прокладку

либо

 

монтаж

 

арматуры

 

КЛ

При

 

применении

 

арматуры

 

из

 

совре

-

менных

 

термоусаживаемых

 

материалов

 

количество

 

нарушений

 

технологии

 

при

 

установке

 

значительно

 

снизилось

Однако

 

нарушения

 

технологии

 

при

 

под

-

готовке

 

кабеля

 

к

 

установке

 

арматуры

 

являются

 

при

-

чиной

 

значительного

 

количества

 

повреждений

 — 

это

 

нарушение

 

технологии

 

при

 

установке

 

роликовой

 

пружины

 

постоянного

 

давления

другие

 

нарушения

 

при

 

установке

 

непаянного

 

заземления

нарушения

 

установки

 

соединительной

 

гильзы

 

на

 

жилы

 

кабеля

надрезы

 

изоляции

 

при

 

подготовке

 

кабеля

 

к

 

установ

-

ке

уменьшение

 

радиусов

 

изгиба

 

жил

Рис

. 5. 

Дефект

 

монтажа

установка

 

арматуры

 

напряжением

 

до

 1 

кВ

 

(

четырёхпалая

 

перчатка

на

 

кабель

 6 

кВ

Рис

. 2. 

Контроль

 

толщины

 

изоляции

 

кабеля

а

 — 

стенкомером

Рис

. 3. 

Заводской

 

дефект

неполная

 

намотка

 

водонабухающей

 

полупроводящей

 

ленты

 

на

 

одной

 

жиле

 

кабеля

 

АПвПу

 3*400

мк

/95-10 

(

видны

 

повреждения

 

фазной

 

изоляции

 

от

 

проволок

 

экрана

)

Рис

. 4. 

Заводской

 

дефект

трещина

 

в

 

оболочке

 

кабеля

вызвавшая

 

проникновение

 

влаги

 

в

 

изоляцию

 

с

 

последующим

 

пробоем

б

 — 

измерительной

 

линзой

 

с

 

подсветкой

В

 

ОАО

 «

ЕЭСК

» 

за

 2 

года

 

было

 

проанализирова

-

но

 

более

 1000 

образцов

 

кабелей

повредившихся

 

в

 

эксплуатации

Из

-

за

 

дефектов

 

монтажа

 

кабельной

 

арматуры

 

происходит

 

более

 10% 

случаев

 

аварий

-

ного

 

выхода

 

из

 

строя

Распространённый

 

дефект

 — 

надрез

 

токопроводящих

 

проволок

 

жилы

 

кабеля

 

при

 

установке

 

соединительной

 

гильзы

 

приводит

 

к

 


Page 5
background image

93

 5 (32) 2015

Рис

. 6. 

Повреждение

 

шейки

 

муфты

 

из

-

за

 

нарушения

 

технологии

 

в

 

зоне

 

ступени

 

брони

 — 

оболочки

 

(

отсутствие

 

скрепляющей

 

ПВХ

-

ленты

 

на

 

пружинном

 

зажиме

отсутствие

 

подмотки

 

на

 

ступени

 

оболочки

)

уменьшению

 

сечения

 

жилы

повышенному

 

локаль

-

ному

 

нагреву

 

и

 

термическому

 

разрушению

 

изоля

-

ции

Нарушение

 

технологии

 

монтажа

 

соединитель

-

ной

 

либо

 

концевой

 

муфты

 — 

самая

 

распростра

-

нённая

 

причина

 

повреждения

 

КЛ

Из

-

за

 

нарушения

 

технологии

 

подготовки

 

и

 

установки

 

соединительной

 

муфты

 

в

 

зоне

 

ступени

 

брони

 

и

 

оболочки

 

кабеля

 

происходит

 

плохая

 

герметизация

 

муфты

что

 

при

-

водит

 

к

 

проникновению

 

влаги

 

к

 

месту

 

установки

 

роликовой

 

пружины

 

и

 

развитию

 

электрохимической

 

коррозии

 (

рис

. 6). 

Либо

 

плохой

 

контакт

 

в

 

месте

 

при

-

соединения

 

заземляющего

 

проводника

 

вызывает

 

повышенный

 

нагрев

 

в

 

месте

 

соединения

который

 

приводит

 

к

 

разрушению

 

изоляции

 

и

 

дальнейшему

 

развитию

 

повреждения

Ещё

 

одна

 

распространён

-

ная

 

причина

 — 

низкая

 

адгезия

 

элементов

 

кабель

-

ной

 

арматуры

 

к

 

элементам

 

кабеля

.

Благодаря

 

проводимому

 

входному

 

контролю

выход

 

из

 

строя

 

КЛ

 

в

 

ОАО

  «

ЕЭСК

» 

по

 

причине

 

за

-

водских

 

дефектов

 

составляет

 

только

 1% 

от

 

всех

 

причин

 

повреждений

 

КЛ

К

 

таким

 

повреждениям

 

относятся

не

 

выявленное

 

при

 

входном

 

контроле

 

занижение

 

толщины

 

изоляции

низкая

 

толщина

 

электропроводящего

 

экрана

 

по

 

жиле

Основная

 

же

 

группа

 

выхода

 

из

 

строя

 

КЛ

 

приходится

 

на

 

дефекты

 

монтажа

 (20%). 

В

 

настоящее

 

время

 

специалисты

 

ОАО

  «

ЕЭСК

» 

работают

 

над

 

проблемой

 

снижения

 

повреждаемости

 

по

 

этой

 

причине

Остальные

 

повреждения

а

 

их

 

большинство

свя

-

заны

 

с

 

механическим

 

воздействием

несогласован

-

ные

 

раскопки

либо

 

бурение

подвижки

 

грунта

вы

-

званные

 

близким

 

строительством

 

и

 

т

.

п

Что

 

касается

 

новых

 

КЛ

то

 

при

 

применении

 

коак

-

сиальных

 

кабелей

 

с

 

изоляцией

 

из

 

сшитого

 

полиэти

-

лена

 

в

 

однофазном

 

исполнении

 

очень

 

остро

 

стоит

 

проблема

 

снижения

 

токов

 

в

 

экранах

 

кабеля

Данная

 

проблема

 

решается

 

путём

 

транспозиции

либо

 

од

-

носторонним

 

заземлением

По

 

этому

 

вопросу

 

в

 

на

-

стоящее

 

время

 

можно

 

найти

 

множество

 

публикаций

которые

 

подробно

 

рассматривают

 

данную

 

проблему

 

(

в

 

частности

 

статьи

 

М

.

В

Дмитриева

опубликован

-

ные

 

в

 

этом

 

журнале

).

Причинами

 

повреждения

 

также

 

могут

 

являться

 

большие

 

перепады

 

температур

химически

 

агрес

-

сивные

 

реагенты

 

и

 

кислоты

вибрации

 

и

 

другие

 

внешние

 

факторы

.

ВЫВОДЫ

1.  

Входной

 

контроль

 — 

верное

 

и

 

очень

 

нужное

 

на

-

правление

позволяющее

 

снизить

 

повреждае

-

мость

 

КЛ

 

в

 

процессе

 

эксплуатации

 

в

 

несколько

 

раз

ОАО

 «

ЕЭСК

» 

будет

 

продолжать

 

и

 

усиливать

 

эту

 

работу

.

2.  

Для

 

дальнейшего

 

снижения

 

аварийности

 

на

 

КЛ

 

ОАО

  «

ЕЭСК

» 

занимается

 

вопросом

 

минимиза

-

ции

 

числа

 

повреждений

 

из

-

за

 

дефектов

 

монта

-

жа

проводя

 

следующие

 

мероприятия

:

• 

обучение

 

персонала

обслуживающего

 

КЛ

опытными

 

мастерами

 

по

 

установке

 

ка

-

бельной

 

арматуры

обмен

 

опытом

 

между

 

ма

-

стерами

;

• 

участие

 

в

 

конкурсах

 

мастерства

 

электромон

-

тёров

-

кабельщиков

;

• 

выдача

 

рекомендаций

 

по

 

монтажу

 

на

 

основе

 

анализа

 

повреждённой

 

кабельной

 

арматуры

.

В

 

книге

 

рассматриваются

 

основные

 

варианты

 

конструктивных

 

исполнений

 

токопроводящих

 

жил

 (

ТПЖ

и

 

кабельных

 

сердечников

которые

 

применяются

 

в

 

производстве

 

силовых

 

кабелей

 

на

 

напряжение

 

переменного

 

тока

 

до

 35 

кВ

 

и

 

постоянного

 

тока

 

до

 75 

кВ

.

Теоретически

 

обосновываются

 

универсальный

 

метод

 

расчёта

 

параметров

 

ТПЖ

технологической

 

оснастки

 

и

 

кабельных

 

сердечников

а

 

также

 

современ

-

ная

 

технология

 

изготовления

 

силовых

 

кабелей

Практическое

 

применение

 

уни

-

версального

 

метода

 

расчёта

 

показано

 

на

 

примерах

Главная

 

цель

 

разработки

 

теоретических

 

основ

 

конструирования

 

силовых

 

кабелей

 — 

обеспечение

 

каче

-

ства

надёжности

безопасности

 

и

 

заданного

 

срока

 

службы

 

кабельных

 

линий

.

Книга

 

предназначена

 

для

 

инженерно

-

технических

 

работников

 

проектных

заводских

 

и

 

эксплуатационных

 

служб

а

 

также

 

для

 

студентов

 

энергетических

 

вузов

.

Цена

 

книги

 

договорная

обращаться

 

по

 

e-mail: vmilgram@list.ru 

или

 

по

 

телефону

 +7 916 616 3533.


Читать онлайн

Потребление электрической энергии современного города характеризуется сотнями мегаватт, а протяжённость линий её передачи сотнями километров, с каждым годом эти показатели увеличиваются. Город Екатеринбург — динамично развивающийся мегаполис, в котором электрическая нагрузка ежегодно увеличивается на 5—10%. Основой энергоснабжения города являются кабельные линии различного номинала напряжения, постоянно подвергающиеся воздействию различных повреждающих факторов. В ОАО «Екатеринбургская электросетевая компания», которая занимается эксплуатацией энергооборудования всего города, к строящимся кабельным линиям предъявляются высокие требования качества.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»