Современные средства испытаний и диагностики кабельных линий 6-35 кВ

КАБЕЛЬ−news / № 11 / ноябрь  2009

24

Панорама

Современные средства испытаний  
и диагностики кабельных линий 6-35 кВ

В последнее время с внедрением кабелей  с изоляцией из сшитого полиэтилена все большую актуаль-

ность приобретает вопрос об их испытании и диагностики. Традиционные методы испытаний повы-
шенным постоянным напряжением для СПЭ-кабелей практически бесполезны. Более того, за рубежом 
проведены обширные исследования, доказывающие, что испытания повышенным постоянным напря-
жением не только не позволяют сделать адекватное заключение о состоянии кабеля, но и значитель-
но  ослабляют  изоляцию.  Доказано,  что  испытания  высоким  постоянным  напряжением  уменьшают 
срок эксплуатации кабелей и значительно увеличивают рост водных триингов.

Для испытаний изоляции таких кабелей используют-

ся СНЧ-системы, формирующие на выходе напряжение 
сверхнизкой частоты (0,01-0,1 Гц). Изменение полярно-
сти  испытательного  напряжения  позволяет  избежать 
основной  причины  возникновения  древовидных  про-
боев — остаточных зарядов оболочки.

В качестве альтернативных методов диагностики со-

стояния  кабелей  с  СПЭ  изоляцией  предлагаются  раз-
личные методы неразрушающего контроля: 

- измерение и локализация частичных разрядов; 
- измерение тангенса дельта в диапазоне частот от 0,1 

до 0,01 Гц; 

В  начале  ноября  в  Санкт-Петербурге  состоялся 

научно-практический  семинар  «Современные  сред-
ства  диагностики  в  электроэнергетике»,  посвященный 
средствам диагностики и испытаний кабельных линий, 
методикам  и  оборудованию  для  диагностики,  испыта-
ний на СНЧ и локализации дефектов кабельных линий 
6-35  кВ.  Научно-практическом  семинар  был  организо-
ван ОАО «Пергам-Инжиниринг» совместно с компанией 
BAUR (Австрия). В нем приняли участие около 50 специ-
алистов из более чем 30 ведущих предприятий в сфере 
энергетики Северо-западного региона, РФ и зарубежья. 
В рамках семинара «Современные средства диагности-
ки  в  электроэнергетике»,  участники  познакомились  с 
СНЧ-системами,  оборудованием  для  измерения  и  ло-
кализации частичных разрядов, а также для измерения 
тангенса угла диэлектрических потерь (тангенса дельта), 
разработанного компанией BAUR.

Особое  внимание  специалистов  привлекла  система 

испытаний  и  диагностики  кабелей  на  сверхнизких  ча-
стотах PHG TD/PD. 

Многофункциональная  система  диагности-

ки и испытаний кабелей PHG TD/PD специаль-
но разработана для применения в кабельных 
сетях среднего напряжения до 35 кВ

PHG  TD/PD  —  единственная  в  мире  система,  позво-

ляющая  проводить  комплексную  диагностику  качества 
кабелей и их старения. Методы измерения тангенса угла 
потерь и частичных разрядов идеально дополняют друг 
друга и позволяют, с одной стороны, определять общее 
состояние кабельной линии, а с другой — выявить участ-
ки, склонные к повреждению.

Система включает в себя:

•  Подсистему испытания кабелей на сверхнизких ча

-

стотах (PHG 70 или PHG 80)

•  Подсистему измерения тангенса угла диэлектриче

-

ских потерь, тангенса дельта (PHG TD)

•  Подсистему  измерения  уровня  частичных  разря

-

дов и определения источника ЧР (PHG TD/PD)

PHG  (Programmable  High  voltage  Generator)  —  ис-

точник  синусоидального  напряжения  последнего  по-
коления.  Система  PHG  полностью  удовлетворяет  всем 
требованиям  безопасности,  надежности,  простоты  ис-
пользования,  автоматизации  и  универсальности  при-
менения, и позволяет выполнять:

Австрийская  компания  BAUR  является  все-

мирно  известным  производителем  оборудова-
ния  для  диагностики,  испытаний  и  локализации 
повреждений в сетях энергоснабжения среднего 
напряжения.  Компания  образована  в  1947  году. 
На российском рынке компанию BAUR представ-

ляет ОАО «Пергам-Инжиниринг» с 2004 года. 

КАБЕЛЬ−news / № 11 / ноябрь  2009

25

Панорама

•  Испытания кабелей
•  Испытания оболочек кабелей
•  Испытания генераторов
•  Испытания трансформаторов
•  Испытание оборудования РУ

В отличие от других типов испытательного напряже-

ния (постоянное напряжение, прямоугольные низкоча-
стотные  импульсы  и  пр.)  синусоидальное  напряжение 
является симметричным, непрерывным и независящим 
от  тестируемого  образца.  Кроме  того,  испытательное 
напряжение с частотой 0,1 Гц можно использовать для 
испытаний  большинства  кабелей  с  бумажно-масляной 
изоляцией. 

Система PHG так же позволяет проводить испытание 

напряжением постоянного тока. При испытании на по-
стоянном токе, например, кабелей с бумажно-масляной 
изоляцией,  PHG  80  обеспечивает  стабилизированное 
выходное  напряжение от 1 до 80 кВ.

Используя самообучающее меню, могут быть заданы 

и сохранены в памяти конкретные процедуры испыта-
ний. Во время испытаний автоматически детектируется 
высоковольтный  пробой,  и  либо  происходит  отключе-
ние установки, либо осуществляется процедура прожи-
га повреждения, если это задано оператором.

Диагностика кабелей на сверхнизких частотах 

с измерением тангенса угла потерь — PHG TD

Испытание  на  сверхнизких  частотах  и  диагностика 

старения  кабелей  путем  измерения  тангенса  угла  по-
терь является основой оценки общего состояния кабе-
ля.

Измерение тангенса угла потерь при синусоидальном 

напряжении с частотой 0,1 Гц, позволяет получать инте-
гральную информацию о старении кабелей с полиэти-
леновой изоляцией. Различие делается между новыми, 
слегка  и  значительно  поврежденными  «водяными  де-
ревьями»  кабелями.  Таким  способом  может  быть  уста-
новлена необходимость замены кабеля.

Значение  тангенса  угла  потерь  измеряется  при  раз-

личных уровнях напряжения, а затем производится их 
анализ. Все наиболее важные параметры кабеля могут 
быть сохранены в памяти таким образом, что постепен-
но  формируется  база  данных,  которая  позволяет  ана-
лизировать результаты диагностики с использованием 
истории кабельной сети.

В главном меню режима измерения тангенса угла по-

терь  все  данные  сводятся  воедино.  Дополнительно  к 
информации  о  реальном  напряжении  отображаются: 
диагностируемая  фаза  кабельной  линии,  значения  из-
меряемых величин тока и напряжения, значение танген-
са угла диэлектрических потерь и его среднее значение. 
В  качестве дополнительной информации определяют-

ся  и  отображаются  флуктуации  измеряемых  величин. 
Они  детектируются  на  основе  среднеквадратичного 
отклонения  величин  при  определенном  уровне  испы-
тательного напряжения. Ток утечки отображается в мА 
для выявления изменений паразитных токов (токов по 
поверхности  концевых  муфт  и  кабельных  вводов),  ко-
торые исключаются из результатов измерения тангенса 
угла потер.

Измерение  уровня  частичных  разрядов  и 

определение источника ЧР — PHG TD/PD

Измерение  частичных  разрядов  и  определение  их 

источника позволяет существенно повысить достовер-
ность диагностики изоляции кабелей тем, что выявляет 
места и участки с явно выраженной дефектностью изо-
ляции.

Так,  на  основе  испытаний  «выдержал/не  выдержал» 

может  быть  сделано  заключение  о  реальном  измене-
нии электрической прочности наиболее слабого места 
в кабельной линии.  Эти испытания выполняются после 
монтажа, после ремонта или в процессе обслуживания 
кабелей, находящихся в эксплуатации, для обеспечения 
надежности  функционирования  системы  электроснаб-
жения.

Диагностика  с  измерением  тангенса  угла  потерь  на 

сверхнизких  частотах  дает  представление  об  общем 
старении  кабеля.  Метод  измерения  частичных  разря-
дов, в свою очередь, обеспечивает получение достовер-
ной информации об ошибках монтажа или изменениях 
электрических  свойств  какого-либо  участка  изоляции 
кабеля, которые еще не привели к пробою.

Следует  сказать,  что  на  значения  тангенса  угла  диэ-

лектрических потерь оказывает влияние интенсивность 
частичных  разрядов  в  кабеле  (например,  в  соедини-
тельных муфтах).  

Используя  метод  частичных  разрядов  можно  не-

посредственно  определить  месторасположение  ис-
точника  частичных  разрядов,  на  каком  участке  кабеля 
имеется  дефект,  в  какой  соединительной  муфте  или  в 
концевых  заделках.  Метод  оценки  уровня  частичных 
разрядов может быть успешно использован и для диа-
гностики кабелей с бумажно-масляной изоляцией.

С.В. Кулышев, менеджер отдела электроэнергетического 

оборудования ОАО «Пергам-Инжиниринг» 

       ОАО «Пергам-Инжиниринг»

129085, г. Москва, проезд Ольминского, д. 3А

Тел.: (495) 775-75-25, 682-70-54, 682-13-89

Факс: (495) 616-66-14

E-mail: [email protected]     www.pergam.ru