Современные методы и оборудование для испытаний, определения мест повреждений и диагностики силовых кабелей

Page 1
background image

«КАБЕЛЬ-news», декабрь-январь 2009/2010

67

Тема номера

ÄÎÊËÀÄ ÍÀ ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ

Линейка оборудования, которое 

мы предлагаем для энергетической 

отрасли — оборудование немецкого 

концерна Seba KMT, положительно 

зарекомендовавшее себя за мно-

гие годы эксплуатации в различных 

энергетических системах. Оно вклю-

чает в себя переносные комплексы 

для трассировки кабельных линий, 

переносные приборы для испыта-

ния и определения мест поврежде-

ний, передвижные трансформатор-

ные, кабельные и универсальные 

электротехнические лаборатории 

(ЭТЛ), установки для диагностики 

кабельных линий (КЛ) методом из-

мерения возвратного напряжения, 

изотермического тока релаксации, 

уровня частичных разрядов (ЧР). 

На сегодняшний день эксплуати-

рующим организациям, безусловно, 

ясна проблема эксплуатации ста-

рых морально и физически уста-

ревших кабельных линий. Не всегда 

есть возможность быстрой замены 

старой исчерпавшей свой ресурс 

КЛ. Соответственно снижается на-

дежность электроснабжения горо-

да, предприятия и т.п. И, чтоб как-то 

продлить срок эксплуатации КЛ, нам 

необходимо менять не только орга-

низационные мероприятия, к приме-

ру — снижение уровня испытатель-

ного напряжения, но и производить 

техническое перевооружение и 

дооснащение парка приборов для 

производства работ по испытаниям 

и определению мест повреждений 

кабельных линий.

Для того чтобы не «травмиро-

вать» изоляцию и не снижать элек-

трическую прочность старых КЛ, 

да и вновь вводимых, необходим 

переход от банальных и устаревших 

методов ОМП, в частности прожи-

гания изоляции, к новым, щадящим, 

безпрожиговым методам. Основные 

методы, которые реализованы в 

нашем оборудовании, это традици-

онный импульсный метод, безпро-

жиговые — метод колебательного 

заряда по току, метод колебатель-

ного заряда по напряжению, стаби-

лизации электрической дуги. При 

применении безпрожиговых мето-

дов, в месте повреждения выделяет-

ся небольшое, по сравнению с про-

жигом, количество энергии, поэтому 

вредное влияние на кабель мини-

мальное, возможность реализации 

этих методов на различных типах 

Современные методы и 
оборудование для испытаний, 
определения мест повреждений 
и диагностики силовых кабелей

Копченков Дмитрий Михайлович, 

технический директор 

ООО «Петроэнергоресурсы» (Санкт-Петербург);

Кольцов Василий Николаевич,

 генеральный директор 

ООО «Совместное предприятие «Себа Спектрум»

Дмитрий 
Михайлович
Копченков


Page 2
background image

«КАБЕЛЬ-news», декабрь-январь 2009/2010

68

Тема номера

ÄÎÊËÀÄ ÍÀ ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ

кабеля, высокая точность измере-

ний, достаточно одного импульса 

для ОМП. Все оборудование, реали-

зующее эти методы, легко и просто 

в процессе эксплуатации, ведь по 

специфике работы, важно быстро, 

но в тоже время точно и аккуратно 

производить работы по ОМП. Обо-

рудование, реализующее эти ме-

тоды, выполняется в компактном 

перекатном исполнении. Например, 

Surgeflex 40-32M (рис. 1).

В электротехнических лабора-

ториях, оборудование выполнено 

по блочно-модульной системе, т.е. 

при выходе, по какой либо причине, 

одного из блоков, с помощью дру-

гих, можно реализовывать безпро-

жиговые методы (рис. 2). 

Новой разработкой в линейке 

ЭТЛ в этом году стала лаборатория 

«Аврора», совместно Российско-

Германское оборудование. Преиму-

ществом новинки является — ком-

пактность, мощь, универсальность 

и стоимость (рис. 3) .

Если для КЛ с бумажно-

пропитанной изоляцией картина 

в плане испытаний и ОМП более-

менее ясна, то для КЛ с изоляцией 

из сшитого полиэтилена, она не 

однозначна.

На сегодняшний день крупней-

шие  энергосистемы при строи-

тельстве новых и ремонте суще-

ствующих кабельных линий широко 

применяют кабели с изоляцией из 

сшитого полиэтилена. Преимуще-

ства такого кабеля очевидны: боль-

шая пропускная способность, низ-

кие диэлектрические потери, более 

высокий ток термической стойкости 

при коротком замыкании, высокая 

устойчивость к влаге и пр.

Однако отличительные особен-

ности кабеля с изоляцией из СПЭ 

требуют нового подхода и строгого 

соблюдения методик и технологий 

при проектировании, прокладке и 

обслуживании КЛ.  Несоблюдение 

вышеуказанных норм приводит к 

повреждению кабеля и влечет до-

полнительные расходы на комплекс 

восстановительных работ. Опыт 

работы монтажных организаций 

с  кабелем с изоляцией из СПЭ на 

данном этапе недостаточен, а суще-

ствовавшие методики испытаний и 

определения мест повреждения, ис-

пользуемые для кабеля с БПИ ока-

зываются грубы, некорректны и не-

допустимы для кабеля с изоляцией 

из СПЭ.

При испытаниях кабеля  с изоля-

цией из СПЭ необходимо руковод-

ствоваться техническими условиями 

завода-изготовителя, инструкциями 

или указаниями кабельных сетей. 

Как правило, они содержат следую-

щие требования производить испы-

тания:

- изоляции основной, токоведу-

щей, жилы осуществляется знако-

переменным напряжением прямо-

угольной формы, частотой 0,1 гЦ, 

величиной равной 3U0 в течение 

15 минут.

Рис. 2. Лаборатория «Classic»

Рис. 3. Лаборатория «Аврора»

Рис. 1. Модуль Surgeflex 40-32M


Page 3
background image

«КАБЕЛЬ-news», декабрь-январь 2009/2010

69

Тема номера

ÄÎÊËÀÄ ÍÀ ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ

-  внешней оболочки — напряже-

нием выпрямленного тока, равным 

10 кВ в течение 10 минут.

В линейке нашего оборудования 

имеются установки, обеспечиваю-

щие испытательное напряжение 

28, 40, 60, 80 кВ. Испытания прово-

дятся напряжением на сверхнизкой 

частоте 0.1 Гц, при этом форма им-

пульса испытательной установки — 

косинусоидально-прямоугольная. 

Такая форма испытательного 

напряжения позволяет проводить 

щадящие испытания напряжением, 

которое соответствует номиналь-

ному напряжению работы силовых 

кабелей. 

Исключительно на частоте 

0,1 Гц  достигается максимальная 

скорость прироста водного или 

электрического триинга, что позво-

ляет за время испытания выявить 

дефектные места в изоляции КЛ, не 

перекладывая их на плечи эксплуа-

тации.

Поиск мест повреждения кабе-

ля с изоляцией из СПЭ, также как и 

его испытание должен проводиться 

только специальными, беспрожи-

говыми методами, с исключением 

длительного воздействия на токове-

дущую жилу повышенного выпрям-

ленного напряжения. 

При сегодняшнем уровне тех-

нологии и опыте крупных произ-

водителей кабельной продукции, 

говорить об электрических пробо-

ях изоляции кабеля, связанных с 

производственным браком уже не 

приходится. Основными причинами 

выхода из строя КЛ являются ме-

ханические повреждения, вызван-

ные в свою очередь, в сновном, не-

брежностью при прокладке кабеля 

и монтаже муфт, а также электро-

магнитные процессы, возникающие 

при испытаниях основной (токове-

дущей) жилы напряжением посто-

янного тока либо при неправильном 

заземлении экранов кабеля. 

Необходимо соблюдение гер-

метичности внешней оболочки, за-

крывающей экранирующую оплет-

ку. В случае повреждения оболочки 

неизбежен контакт экрана с «зем-

лей». Это приводит к возникнове-

нию токов короткого замыкания в 

точке заземления, что влечет зна-

чительное локальное повышение 

температуры (перегрев), попада-

ние влаги на изоляцию, а также 

побочные физико-химические про-

цессы и, как следствие, разруше-

ние основной изоляции кабеля. 

В результате любого нарушения 

герметичности  внешней оболочки 

со временем неизбежен электри-

ческий пробой основной изоляции 

и выход кабеля из строя, причем в 

некоторых случаях изоляция может 

разрушаться на достаточно значи-

тельной длине.

В случае кабеля с изоляцией из 

СПЭ среднего класса напряжения 

наиболее распространены механи-

ческие повреждения (порезы, про-

давливания, задиры и пр.) внешней 

оболочки. Чаще всего они проис-

ходят или создаются предпосылки 

для их возникновения еще на ста-

дии прокладки кабеля — небрежное 

отношение работников к кабелю, 

использование несоответствующе-

го условиям, изношенного оборудо-

вания, неправильный монтаж муфт 

либо ненадлежащее качество при-

сыпного грунта.

Как правило, определение места 

повреждения на КЛ производится в 

два этапа:

1. Предварительное определе-

ние поврежденного участка.

2. Точная локализация, методом 

шагового напряжения.

Основными критериями успеш-

ного определения места повреж-

дения являются: точность указания 

места повреждения, оперативность 

работ (что наиболее важно в случае 

действующих КЛ)  и минимизация 

воздействий на незатронутую опре-

деляемым повреждением изоляцию 

кабеля. 

Система для измерения оболочки 

кабеля MFO 5-1 (рис. 4) — это уни-

версальный прибор, который, кроме 

испытания оболочки кабеля, позво-

ляет производить предварительное 

и точное определение места неис-

правности в ней. Управление прибо-

ром очень несложно, потому что оно 

осуществляется через меню. 

 Введя  длину кабельной линии, в 

автоматическом режиме определя-

ется расстояние до места дефекта 

непосредственно в метрах. С помо-

щью высокочувствительного галь-

ванометра ESG 80-2, входящего в 

комплект, после установки указате-

ля в центральное положение кроме 

величины измеряемого напряжения 

можно определить его полярность. 

По полярности можно определить 

место, в котором находится не-

исправность непосредственно на 

трассе КЛ.  

Также в целях увеличения срока 

службы кабеля и уменьшения раз-

рушающих воздействий на него не-

обходимо испытания повышенным 

напряжением КЛ по возможности 

заменять современными неразру-

шающими методами диагностики.

Рис. 4. Система MFO 5-1 контроля 
оболочки кабеля 


Читать онлайн

Линейка оборудования, которое мы предлагаем для энергетической отрасли — оборудование немецкого концерна Seba KMT, положительно зарекомендовавшее себя за многие годы эксплуатации в различных энергетических системах.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

От НИОКР до промышленной эксплуатации: новая разработка ПАО «Россети Ленэнерго» успешно интегрирована в ССПИ ОМП «ИНБРЭС»

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Воздушные линии Диагностика и мониторинг
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»