Поиск повреждений кабельных линий 6–500 кВ

Page 1
background image

Page 2
background image

92

Поиск повреждений 
кабельных линий 6-500 кВ

УДК 621.315.21

В

 

предыдущем

 

номере

 

журнала

 

была

 

опубликована

 

статья

,

где

 

рассматривались

 

трудности

которые

 

возникают

 

при

 

испытаниях

 

кабельных

 

линий

проложенных

 

в

 

полимерных

 

трубах

Новая

 

статья

 

призвана

 

развить

 

тему

 

и

 

затрагивает

 

поиск

 

конкретных

 

мест

 

повреждения

 

кабелей

Следует

 

отметить

что

 

вопросы

 

поиска

 

повреждений

 

кабелей

 

и

 

связан

-

ные

 

с

 

ними

 

проблемы

 

являются

 

столь

 

важными

что

 

в

 

сентябре

 

2019 

года

 

международный

 

совет

 

СИГРЭ

 

посвятил

 

им

 

целую

 

техническую

 

брошюру

 

 773, 

насчитывающую

 152 

страницы

.

Дмитриев

 

М

.

В

.,

 

к.т.н., доцент Санкт-

Петербургского 

политехнического 

университета

ВВЕДЕНИЕ

В  мире  известно  большое  число  разнообразных 

конструкций кабелей высокого напряжения. По роду 

тока существуют кабели для передачи мощности пе-

ременным  током  и  кабели  для  передачи  мощности 

постоянным током. По числу токоведущих жил кабе-

ли переменного тока делятся на трехфазные кабели 

и трехфазные группы однофазных кабелей. По типу 

изоляции  широко  известны  кабели  с  твердой  изо-

ляцией  (сшитый  полиэтилен,  этиленпропиленовая 

резина)  и  кабели  с  бумажно-масляной  изоляцией 

(пропитка  маслом,  масло  низкого  давления,  масло 

высокого давления).

На трассе кабеля могут встречаться участки, про-

ложенные теми или иными из перечисленных ниже 

способов:

 

– над землей по различным конструкциям;

 

– в земле (в открытом грунте или в трубах);

 

– по дну водоемов (в донном грунте или в трубах).

Причины возникновения повреждений кабельных 

линий очень разнообразны: 

 

– дефект производства;

 

– небрежный монтаж;

 

– некачественный ремонт;

 

– неудачная конструкция кабеля или муфты;

 

– ошибки проектирования трассы;

 

– механическое повреждение;

 

– другие факторы.

Повреждения кабелей могут быть одноместными 

и  многоместными.  Каждое  из  повреждений  кабеля 

может иметь низкое или высокое переходное сопро-

тивление, и поэтому они называются, соответствен-

но, низкоомными или высокоомными (более 100 Ом). 

Также  возможны  неустойчивые  повреждения,  нося-

щие дуговой характер или же носящие «заплываю-

щий» характер (когда кабель способен к самозалечи-

ванию на какой-то промежуток времени, после чего 

повреждение вновь проявляет себя). 

Повреждения  могут  быть  продольными  (обрыв 

жилы, экрана, всего кабеля) и поперечными (наруше-

ние главной изоляции кабеля или его внешней обо-

лочки). Для поперечных возможны как повреждения 

между фазами, так и повреждения на землю. С точки 

зрения места возникновения повреждения бывают:

к

а

б

е

л

ь

н

ы

е

 л

и

н

и

и

кабельные линии

Ключевые

 

слова

:

кабельная линия, 

кабель в трубе, сшитый 

полиэтилен, поиск по-

вреждения


Page 3
background image

93

 

– непосредственно в кабеле;

 

– в концевой или соединительной муфте;

 

– в дополнительном оборудовании (например, в ко-

робке транспозиции экранов).

Перечисленное  многообразие  конструкций  ка-

белей, условий их прокладки и видов повреждений 

говорит о том, что поиск конкретного места повреж-

дения кабеля является серьезной задачей, для ре-

шения которой едва ли может существовать какой-то 

один  универсальный  способ.  Вместе  с  тем,  от  ско-

рости и точности поиска места повреждения зависят 

сроки ремонта линии и восстановления ее нормаль-

ной работы, а также количество воды, которое успе-

ло проникнуть в изоляцию кабеля из внешней среды 

и в будущем способно вызвать новые аварии. Учи-

тывая  изложенное,  не  стоит  удивляться  повышен-

ному вниманию научного сообщества и инженеров-

практиков к теме поиска повреждений. В частности, 

в сентябре 2019 года международный совет СИГРЭ 

опубликовал  техническую  брошюру  [1],  в  которой 

рассмотрел  практически  все  основные  известные 

способы поиска мест повреждений кабельных линий.

Поскольку за последние годы в России значитель-

но выросло число кабелей классов от 6 до 500 кВ, 

проложенных в полимерных трубах, то интерес пред-

ставляет применимость известных способов поиска 

мест  повреждений  к  таким  изменившимся  услови-

ям размещения кабелей. В новой брошюре СИГРЭ 

трубным  случаям  посвящен  отдельный  параграф 

3.7.1,  в  котором  указывается,  что  современные  по-

лимерные трубы препятствуют поиску мест повреж-

дения  наружной  оболочки  кабелей,  так  как  не  по-

зволяют  испытательному  току  выходить  из  кабеля 

в  грунт  (для  обеспечения  возможности  поиска  при-

ходится  вскрывать  трубы  и  делить  их  секции).  Что 

касается повреждений главной изоляции кабеля, то 

и здесь трубы мешают процедуре поиска, например, 

если речь идет о поиске при помощи акустического 

метода (см. параграф 2.4.2 брошюры СИГРЭ [1]). Та-

ким образом, проблемы с трубами, которые подроб-

но описаны в статье [2], действительно заслуживают 

внимания.  Вполне  возможно,  что  четкое  осознание 

наличия данных проблем послужит толчком для по-

явления  каких-то  новых  методов  поиска  поврежде-

ний  кабелей,  способных  дополнить  и  без  того  уже 

широкую номенклатуру имеющихся на рынке прибо-

ров и установок.

Рассмотрим основные способы поиска поврежде-

ний кабелей, упомянутые в [1], и поясним, какие из 

них не смогут эффективно работать в случае, когда 

повреждение пришлось на трубный участок. 

ПОИСК

 

МЕСТА

 

ПОВРЕЖДЕНИЯ

 

КАБЕЛЯ

Процедуру поиска места повреждения кабеля можно 

разделить на два основных этапа: предварительный 

поиск  и  точный  поиск.  Предварительный  поиск  по-

зволяет  с  ошибкой  до  нескольких  десятков  метров 

определить проблемный участок трассы, куда следу-

ет отправить выездную бригаду для выполнения уже 

точного  поиска  места,  где  случилось  повреждение 

и где предстоит вести земляные и ремонтные работы.

Предварительный  поиск  осуществляется  на  вы-

веденной  из  работы  линии  путем  присоединения 

к ее жиле оборудования, реализующего тот или иной 

метод  поиска.  Чаще  всего  достаточно  присоедине-

ния только к одному из концов линии, однако в ряде 

случаев для повышения точности или же по другим 

причинам может возникнуть необходимость повторе-

ния процедуры путем присоединения оборудования 

также и на противоположном конце линии. Что каса-

ется точного поиска, то он предполагает выезд спе-

циалистов к участку трассы, на который указал пред-

варительный поиск, и слаженную совместную работу 

людей на трассе и людей, оставшихся у концов ка-

беля и отвечающих за работу присоединенного там 

к кабелю поискового оборудования.

Жилы  кабелей  6–500  кВ  обычно  имеют  значи-

тельное сечение, и поэтому обрыв является редким 

событием и скорее характерен для случаев морской 

прокладки, где опасность исходит от судовых якорей. 

Поэтому большинство повреждений кабелей — это 

повреждения  или  главной  изоляции,  или  наружной 

оболочки. Таким образом, не стоит удивляться, что 

не все методы годятся для поиска обрывов.

Рассмотрим  вначале  повреждения  главной  изо-

ляции кабеля, а затем — оболочки. 

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ

 

ПОИСК

Наиболее известными предварительными методами 

поиска места повреждения главной изоляции кабе-

лей согласно [1] являются:

 

– волновой метод;

 

– импульсно-волновой метод;

 

– метод колебательного разряда;

 

– мостовой метод.

Волновой метод

 (Time Domain Refl ectometry, TDR),

как  и  многие  другие  методы  предварительного  по-

иска, основан на теории волновых процессов в ли-

нии, имеющей заданное волновое сопротивление 

Z

К

 

и скорость распространения волны 

V

К

. На конце ка-

беля к нему подключается генератор волн, которые 

распространяются по жиле и отражаются от мест, где 

имеется какая-то неоднородность (рисунок 1). Отра-

жение волн происходит по известному закону: 

+

+

+

+

-

+

1

2

1

2

1

2

жила

экран

L

П

L

П

L

К

Рис

. 1. 

Волновой

 

метод

 

поиска

 

повреждения

а

кабель

 

без

 

повреждения

б

кабель

 

с

 

обрывом

 

жилы

в

кабель

 

с

 

повреждением

 

изоляции

в)

б)

а)

 5 (56) 2019


Page 4
background image

94

 

– если  сопротивление  на  пути  волны  превосходит 

Z

К

 (конец кабеля или его обрыв), то волна отража-

ется с тем же знаком (рисунки 1а, 1б); 

 

– если  сопротивление  на  пути  волны  меньше 

Z

К

 

(низкоомное повреждение), то волна отражается 

с противоположным знаком (рисунок 1в). 

По  характеру  осциллограмм,  которые  фиксиру-

ются  в  месте  подключения  волнового  генератора, 

можно  определить  вид  повреждения  (рисунок  2). 

Расстояние  же  до  повреждения 

L

П

  можно  найти  по 

интервалу времени между соседними колебаниями, 

который  виден  на  осциллограмме.  Этот  интервал 

времени равен сумме времени 

T

П

 пробега волны от 

генератора до места повреждения и времени 

T

П

 воз-

врата волны назад, то есть составляет 2

T

П

. Получив 

2

T

П

 по осциллограмме и определив таким образом 

T

П

далее, зная скорость волны 

V

К

, расстояние до места 

повреждения может быть вычислено как 

L

П

 = 

T

П 

· 

V

К

.

К  сожалению,  по  мере  распространения  волн 

вдоль  кабеля  они  деформируются  и  затухают.  Так-

же  некоторые  отражения  волн  происходят  и  в  ме-

стах  расположения  соединительных  муфт.  Все  это 

требует  от  специалистов  определенной  квалифика-

ции, чтобы верно интерпретировать осциллограммы 

и  хотя  бы  примерно  найти  расстояние 

L

П

  до  места 

повреждения. Использование волнового метода для 

предварительного поиска, а не точного, связано еще 

и с тем, что, как правило, скорость распространения 

волны  вдоль  кабеля 

V

К

  известна  лишь  с  погрешно-

стью до 5–10%.

Высокоомные  повреждения  кабеля  не  способ-

ны  вызвать  заметного  отражения  или  преломления 

волн, и поэтому их трудно выявить при помощи вол-

нового метода. В таком случае перед использовани-

ем  волнового  метода  рекомендуется  перевести  это 

повреждение  из  высокоомного  в  низкоомное,  что 

можно сделать путем прожига (Burn down technique). 

Прожиг производится в несколько этапов — на пер-

вом этапе на кабель подается повышенное постоян-

ное напряжение, приводящее к пробою поврежден-

ного места изоляции. На следующем этапе прожига 

контролируется уже не напряжение, а ток, тепловым 

воздействием  которого  и  осуществляется  прожиг 

изоляции.  По  мере  снижения  сопротивления  в  ме-

сте повреждения изоляции кабеля для поддержания 

тока требуется все меньшее напряжение источника 

(рисунок 3). 

Важно  отметить,  что  согласно  п.  2.3.3  брошюры 

СИГРЭ [1], прожиг изоляции можно использовать для 

кабелей с масляной изоляцией, а для кабелей с изо-

ляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) его примене-

ние не рекомендуется, поскольку способно привести 

к  существенному  увеличению  размеров  места  по-

вреждения. Поэтому для СПЭ разработан импульс-

ный  прожиг,  реализованный  в  импульсно-волновом 

методе поиска повреждений.

Импульсно-волновой  метод

  (Arc  Refl ection 

Method,  ARM),  также  называемый  методом  стаби-

лизации электрической дуги, может считаться неко-

торой комбинацией процедуры прожига и волнового 

метода. Этот метод специально разработан для СПЭ-

изоляции  и  заключается  в  следующем:  генератор, 

подключенный  на  одном  из  концов  кабеля,  отправ-

ляет в кабель силовой импульс напряжения, который 

вызывает пробой места повреждения (рисунок 4) на 

время до нескольких миллисекунд, не представляю-

щее опасности с точки зрения перегрева изоляции. 

Вслед за силовым импульсом в кабель отправляется 

зондирующая волна по аналогии с тем, как это про-

исходило  в  волновом  методе  (рисунок  1).  Силовой 

2

T

К

2

T

П

2

T

П

u

(

t

)

t

u

(

t

)

t

u

(

t

)

t

+

-

+

+

u

(

t

)

1

1

2

u

(

t

)

+

+

+

Рис

. 2. 

Осциллограммы

 

волнового

 

метода

а

кабель

 

без

 

повреждения

б

кабель

 

с

 

обрывом

 

жилы

в

кабель

 

с

 

по

-

вреждением

 

изоляции

Рис

. 4. 

Импульсно

-

волновой

 

метод

а

генерация

 

силово

-

го

 

импульса

 

и

 

волны

б

волновой

 

переходный

 

процесс

Рис

. 3. 

Метод

 

прожига

а

воздействие

 

на

 

высокоомное

 

повреждение

б

переход

 

повреждения

 

в

 

низкоомное

в)

б)

б)

б)

а)

а)

а)

КАБЕЛЬНЫЕ

ЛИНИИ


Page 5
background image

95

импульс  и  зондирующая  волна  должны  синхрони-

зироваться  таким  образом,  чтобы  волна  приходила 

к  месту  повреждения  в  те  моменты  времени,  когда 

силовой импульс уже вызывал пробой изоляции, но 

дуга еще не погасла. Есть модификации данного ме-

тода, когда в кабель направляют не одну, а сразу се-

рию из нескольких зондирующих волн, после чего на 

экране  осциллографа  выбирают  самую  «удачную» 

из полученных осциллограмм.

Метод колебательного разряда

 — это еще один 

метод, который используется для поиска высокоом-

ных  повреждений.  Если  в  импульсно-волновом  ме-

тоде  силовой  импульс  и  зондирующая  волна  пред-

ставляли  собой  отдельные  воздействия  на  кабель, 

и каждое из этих воздействий имело свою собствен-

ную  функцию,  то  применительно  к  методу  колеба-

тельного  разряда  можно  сказать,  что  эти  функции 

совмещены  в  одном  общем  воздействии  на  кабель 

(рисунок  5).  Согласно  [1],  есть  две  основные  моди-

фикации метода колебательного разряда:

 

– связь по току (Impulse Current Method);

 

– связь по напряжению (Decay Method).

В  первом  случае  от  источника,  имеющего  за-

ряженный  конденсатор  большой  емкости,  в  кабель 

направляется мощный силовой высоковольтный им-

пульс (рисунок 5а), который обеспечивает пробой ме-

ста с ослабленной прочностью изоляции, после чего 

в кабеле на участке между источником и местом про-

боя  возникает  колебательный  переходный  процесс. 

Анализ осциллограмм этого процесса и определение 

периода  колебаний  позволяют  получить  информа-

цию о расстоянии до повреждения.

Во  втором  случае  источник  представляет  собой 

зарядное устройство, а в роли заряжаемого конден-

сатора выступает емкость кабельной линии. По мере 

процедуры  заряда  кабеля  постоянное  напряжение 

на его емкости возрастает (рисунок 5б), и в какой-то 

момент оно становится достаточным для пробоя ме-

ста с ослабленной прочностью изоляции. На участке 

между источником и местом пробоя возникает коле-

бательный  переходный  процесс.  Анализ  осцилло-

грамм дает представление о месте повреждения.

Мостовой  метод

  (Bridge  Method),  в  отличие  от 

всех  предыдущих  методов,  не  использует  теории 

волновых  процессов  в  линии.  Схема  поиска  места 

повреждения главной изоляции кабеля показана на 

рисунке  6  и,  как  видно,  для  использования  метода 

требуется  наличие  хотя  бы  одной  неповрежденной 

фазы. Также необходим доступ к обоим концам кабе-

ля для установки набора перемычек, что затрудняет 

применение метода в случаях, когда кабель заходит 

в распределительное устройство с элегазовой изоля-

цией (КРУЭ). 

Принципы  работы  электрического  моста  (мост 

Мюррея, мост Глейзера) есть во многих литератур-

ных  источниках,  однако  здесь,  с  целью  упрощения, 

поясним  работу  моста  иначе.  При  использовании 

мостового метода (рисунок 6), по сути, производится 

сравнение друг с другом токов 

I

1

 и 

I

2

, фиксируемых 

в двух плечах моста. Сравнение токов 

I

1

 и 

I

2

 позволя-

ет оценить соотношение длины кабеля 

L

K

 и расстоя-

ния до места повреждения 

L

П

, то есть дает возмож-

ность найти место повреждения. Например, случай 

I

1

  = 

I

2

  означает,  что  повреждение  возникло  вблизи 

конца кабеля 

L

П

 = 

L

K

, а случай 

I

1

 >> 

I

означает, что 

повреждение вблизи начала кабеля 

L

П

 << 

L

K

.

Прочие  методы.

  Среди  предварительных  ме-

тодов  поиска  повреждений  кабеля  известны  так-

же  частотная  рефлектометрия  (Frequency  Domain 

Refl ectometry,  FDR);  метод  измерения  емкости  изо-

ляции кабеля; различные методы, которые основаны 

на анализе информации, получаемой от встроенного 

в кабель оптического волокна. 

Отметим,  что  полимерные  трубы,  в  которых  все 

чаще прокладываются кабели, мешают выходу тока 

из кабеля в грунт. Однако большинство рассмотрен-

ных методов предварительного поиска повреждения 

не требуют выхода тока в грунт, и поэтому их приме-

нимость никак не ухудшится с появлением на трассе 

кабеля трубных участков. 

ТОЧНЫЙ

 

ПОИСК

Предварительные  методы  дают  возможность  най-

ти  примерное  расположение  места  повреждения 

вдоль трассы линии, после чего это место необхо-

димо  уточнить  путем  дополнительных  измерений, 

проводимых непосредственно рядом с аварийным 

участком.  Чаще  всего  в  качестве  методов  точного 

поиска места повреждения главной изоляции кабе-

лей согласно [1] используются: 

 

– акустический метод;

 

– индукционный метод;

 

– метод шагового напряжения.

Акустический  метод 

(Acoustic  method)  предпо-

лагает,  что  с  одного  из  концов  в  кабель  подаются 

u

(

t

)

+

+

+

+

u

(

t

)

I

1

I

2

I

2

I

1

+

I

2

I

1

+

I

2

жила

экран

L

П

L

К

Рис

. 5. 

Метод

 

колебательного

 

разряда

а

разряд

 

ини

-

циируется

 

импульсом

б

разряд

 

инициируется

 

постоян

-

ным

 

напряжением

Рис

. 6. 

Мостовой

 

метод

 

поиска

 

повреждения

б)

а)

 5 (56) 2019


Page 6
background image

96

силовые импульсы, приводящие к пробоям в месте 

повреждения,  из-за  чего  в  этом  месте  раздаются 

хлопки.  Специалист  с  приемником  звуковых  сигна-

лов проходит вдоль участка трассы, расположенно-

го около места повреждения, и наблюдает за силой 

хлопков.  Наибольшей  величины  сила  хлопков  до-

стигнет тогда, когда специалист окажется непосред-

ственно над местом повреждения (рисунок 7а). 

Важно отметить, что пробои места повреждения, 

сопровождаемые  хлопками,  невозможны  при  низ-

коомном  повреждении  изоляции,  и  поэтому  акусти-

ческий метод применим, главным образом, для по-

иска  высокоомных  повреждений.  Также  важно,  что 

акустический метод плохо работает, если кабель не 

касается  грунта,  а  проложен  в  полимерной  трубе. 

Дело в том, что воздух в трубе обеспечивает гораздо 

меньшее затухание звука, чем грунт, и поэтому хлоп-

ки хорошо слышны даже на значительном удалении 

от искомого места повреждения, и это не позволяет 

найти расположение источника звука. 

Индукционный  метод

  (Magnetic  fi eld  method) 

предполагает, что с одного конца кабеля в него по-

дается  переменное  напряжение,  причем  с  целью 

отстройки  от  помех  частота  этого  напряжения  не 

должна быть кратна 50 Гц. Также необходима антен-

на, настроенная на измерение магнитного поля той 

частоты, которая задана у источника, подключенного 

к кабелю. 

Переменный ток от источника проходит по жиле 

кабеля и создает вокруг него магнитное поле 

> 0. 

Дойдя от источника до места повреждения, ток по-

падает в экран и окружающий грунт. Таким образом, 

за местом повреждения в кабеле уже не будет тока 

и  связанного  с  ним  поля 

=  0.  Для  поиска  места 

повреждения  необходимо,  чтобы  специалист  с  ан-

тенной прошел по земле вдоль трассы кабеля и за-

фиксировал уровень магнитного поля протекающего 

по  кабелю  тока.  Место  трассы,  начиная  с  которого 

наблюдаемое магнитное поле 

H

 начнет ослабевать 

вплоть до 

= 0, как раз и будет расположено над по-

вреждением кабеля (рисунок 7б).

Следует понимать, что для работы индукционным 

методом важно, чтобы ток в месте повреждения ухо-

дил из жилы не только в экран кабеля, но и хотя бы 

частично уходил в окружающий грунт через повреж-

денную  оболочку  кабеля.  Если  же  оболочка  цела 

и не выпускает ток с экрана в грунт, то в этом случае 

«прямой» ток жилы и «обратный» ток экрана окажут-

ся близки друг другу по величине и противоположны 

по знаку, то есть магнитное поле у кабеля будет от-

сутствовать не только справа от места аварии (

= 0 

на рисунок 7б), но и слева от него (там, где на рисун-

ке 7б сейчас стоит 

> 0), что сделает индукционный 

метод бесполезным. 

Даже  если  оболочка  кабеля  имеет  повреж-

дение,  то  в  некоторых  случаях  ток  все  равно  не 

может  выйти  в  окружающий  грунт,  что  создает 

препятствия для применения индукционного мето-

да — это происходит, когда кабель проложен в по-

лимерной трубе.

Метод  шагового  напряжения

  (Step  voltage 

methods)  заключается  в  измерениях  шагового  на-

пряжения вдоль трассы кабеля рядом с местом по-

вреждения  (рисунок  7в).  На  конце  кабеля  к  нему 

подключается  источник  постоянного  напряжения, 

под  действием  которого  ток  из  кабеля  через  место 

повреждения выходит в окружающий грунт, где рас-

текается и создает тем самым шаговое напряжение. 

Специалист идет вдоль трассы кабеля и при помощи 

двух  металлических  электродов,  втыкаемых  в  зем-

лю вдоль кабеля на удалении 0,3–0,5 м друг от дру-

га,  измеряет  прибором  шаговое  напряжение.  Точка 

трассы, где знак шагового напряжения меняется на 

противоположный, и есть искомое место.

Принцип измерения шагового напряжения можно 

применять, лишь когда ток из места повреждения ка-

беля имеет возможность выхода в окружающий грунт. 

Если кабель проложен в полимерной трубе, то ток не 

сможет выйти в грунт, и поэтому метод шагового на-

пряжения  работать  не  будет.  Исключение  составит 

ситуация, когда труба заполнена водой, и эта вода 

помогает  току  дойти  от  места  повреждения  кабеля 

до торцов трубы и там уйти в грунт — на этих торцах 

удастся  зафиксировать  изменение  знака  шагового 

напряжения, но такая информация едва ли будет по-

лезной при поиске точного места повреждения.

ПОИСК

 

МЕСТА

ПОВРЕЖДЕНИЯ

 

ОБОЛОЧКИ

Методы, показанные на рисунках 1–7, имеют отно-

шение  к  поиску  места  повреждения  главной  изо-

ляции  кабеля  или  к  поиску  места  обрыва  кабеля. 

Применимость данных методов для поиска повреж-

дения оболочки кабеля должна быть оговорена от-

дельно. 

Предварительный  поиск. 

Волновые  методы 

хорошо  работают  именно  при  поиске  поврежде-

H

> 0

H

= 0

звук

+

-

+

+

+

+

+

+

+

-

-

Рис

. 7. 

Методы

 

точного

 

поиска

а

акустический

б

ин

-

дукционный

в

шагового

 

напряжения

в)

б)

а)

КАБЕЛЬНЫЕ

ЛИНИИ


Page 7
background image

97

ний изоляции кабеля, так как волны распространяются между жилой 

и экраном кабеля с известной постоянной скоростью, определяемой 

диэлектрической проницаемостью изоляции, а затухание таких волн 

остается  в  приемлемых  рамках.  Если  стоит  задача  поиска  места 

повреждения оболочки кабеля, то волны необходимо запускать не 

в жилу кабеля, а в экран, и, таким образом, они будут распростра-

няться  уже  не  между  жилой  кабеля  и  его  экраном,  а  между  экра-

ном  и  грунтом.  К  сожалению,  определение  скорости  и  затухания 

волны  в  грунте  —  сложные  инженерные  задачи,  решение  которых 

зависит  от  многих  влияющих  факторов.  Поэтому  применение  вол-

новых  методов  для  поиска  места  повреждения  оболочки  кабеля

затруднено. 

Отбросив волновые методы, для предварительно поиска поврежде-

ния оболочки кабеля остается только мостовой метод, схема которого 

дана на рисунке 8. Как видно, для использования метода нужен выход 

тока  в  окружающий  грунт,  а  значит  полимерные  трубы  будут  препят-

ствовать процедуре поиска.

Точный  поиск.

  Для  поиска  места  повреждения  оболочки  кабеля 

в грунте можно применять те же методы точного поиска, которые были 

рассмотрены для главной изоляции кабеля (рисунок 7). Отличие заклю-

чается, в том, что установки надо подключать не к жиле кабеля, а к его 

экрану, и испытательный ток при этом будет выходить не с жилы в экран 

кабеля, а с экрана в окружающий грунт. 

Появление на трассе кабеля трубных участков мешает выходу ис-

пытательного тока с экрана кабеля в грунт, и поэтому использование 

известных  точных  методов  (акустический,  индукционный,  шаговый) 

оказывается неэффективных для поиска места повреждения оболочки 

кабеля [1, 2].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основываясь  на  брошюре  СИГРЭ  [1]  и  других  источниках,  в  статье 

дан обзор основных методов поиска места повреждения кабельных 

линий и показано, почему современные полимерные трубы мешают:

 

– точному поиску места повреждения главной изоляции;

 

– предварительному и точному поиску места повреждения оболочки. 

Таким  образом,  несмотря  на  значительное  многообразие  методов, 

материалы статьи подтверждают выводы международной комиссии 

СИГРЭ  [1]  о  том,  что  поиск  повреждения  на  тех  участках  трассы, 

где кабели проложены в полимерных трубах (ducts, pipes), является 

серьезной проблемой.  

I

1

I

2

I

2

I

1

+

I

2

I

1

+

I

2

жила

экран

Рис

. 8.

Мостовой

 

метод

 

поиска

 

повреж

-

дения

 

оболочки

 

ЛИТЕРАТУРА
1.  Fault  location  on  land  and  subma-

rine links (AC & DC)» / Cigre Tech-

nical  Brochure  №  773,  September 

2019,152 p.

2.  Дмитриев  М.В.  Испытания  кабе-

лей 6–500 кВ в полимерных трубах 

//  ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ.  Передача 

и  распределение,  2019,  №  4(55). 

С. 82–85.

REFERENCES
1.  Fault  location  on  land  and  subma-

rine links (AC & DC)» // Cigre Tech-

nical  Brochure  №  773,  September 

2019.152 p.

2.  Dmitriev  M.V.  Methods  of  reducing 

the  voltage  induced  on  the  cable 

line  6-500  kV.  ELECTRIC  POWER. 

Transmission and Distribution, 2019, 

no. 4(55), pp. 82–85.

На прав

ах рек

ламы

 5 (56) 2019


Читать онлайн

В предыдущем номере журнала была опубликована статья, где рассматривались трудности, которые возникают при испытаниях кабельных линий, проложенных в полимерных трубах. Новая статья призвана развить тему и посвящена поиску конкретных мест повреждения кабелей. Следует отметить, что вопросы поиска повреждений кабелей и связанные с ними проблемы являются столь важными, что в сентябре 2019 года международный совет СИГРЭ посвятил им целую техническую брошюру № 773, насчитывающую 152 страницы.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»