Какой вид повреждения изоляции кабеля называют заплывающим пробоем

Монтаж и эксплуатация электрических сетей

Для определения места повреждения необходимо иметь малое переходное сопротивление в месте повреждения кабельной линии. Снижение переходного сопротивления до необходимого уровня (несколько десятков Ом) осуществляется прожиганием изоляции в месте повреждения с помощью специальных установок.

Установка для прожига кабеля ВУПК-03-25

Рисунок. Установка для прожига кабеля ВУПК-03-25

Обычно установки выполняют прожиг за несколько ступеней, например, в установке ВУПК-03-25 таких ступеней пять. На первой ступени на кабель подается напряжение в несколько десятков киловольт при этом ток прожига составляет несколько десятых ампера. После нескольких минут повторения пробоя изоляции кабеля – переходное сопротивление и соответственно напряжение пробоя уменьшаются – разрядное напряжение снижают до значения, позволяющего включение второй ступени прожигания и так далее до последней ступени прожига. Таким образом, по мере снижения напряжения пробоя и переходного сопротивления уменьшается напряжение установки, что позволяет увеличить максимальный ток, проходящий через место повреждения. На последней ступени ток проходящий через место повреждения может достигать сотни ампер. В идеальном случае после прожига образуется металлическое соединение в месте повреждения изоляции (т.е. между жилами или между жилой и металлической оболочкой).

В современных установках полный цикл прожига выполняется непрерывно, автоматически, т.е. без ручного переключения ступеней оператором, что приводило к прерыванию горения дуги, увеличивало время прожига и создавало возможность для «заплывания» пробоев.

После прожигания изоляции поврежденной жилы проверяют целостность изоляции остальных жил, так как возможно их повреждение. Если обнаружится пробой, проводят новый цикл прожигания этих жил, а место повреждения определяют по схеме «жила – жила».

Ваш браузер не поддерживает HTML5 видео
Ваш браузер не поддерживает HTML5 видео

Если при прожигании изоляции напряжение не уменьшается или после нескольких пробоев при сниженном напряжении электрическая прочность изоляции вновь возрастает, прожигание прекращают. Данный вид повреждения изоляции называют заплывающим пробоем, он является характерным для соединительных муфт.

Если место повреждения кабеля находится в воде, то прожиг характеризуется устойчивым протеканием тока определенного значения (несколько ампер, при напряжении установки в несколько киловольт). Причем переходное сопротивление не снижается меньше чем до 2 — 3 кОм.

При прожигании мест повреждений кабельных линий, проложенных в туннелях, коллекторах, подвалах и других помещениях, необходимо выставлять наблюдателей для обнаружения мест повреждений и предотвращения возможности возгорания кабелей.

Установка поисково-прожигающая УПП-1510. Инструкция по эксплуатации. [Скачать/Просмотреть]
Установка для прожига кабеля ВУПК-03-25. Технические данные. [Скачать/Просмотреть]
Стенд высоковольтный для прожига дефектной изоляции кабеля СВП. Руководство по эксплуатации. [Скачать/Просмотреть]

ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ В КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

Линии электропередач являются «артериями» всей электроэнергетической системы. Так как современные потребители электроэнергии нуждаются в надежном и бесперебойном электроснабжении, то безаварийность ЛЭП — это есть основное условие надежности в электроэнергетике. ЛЭП выполненные кабелями применяются в городских сетях чаще воздушных линий, так как они пользуются преимуществом. Возникшее повреждение в кабельной линии — это задача, требующая наиболее быстрого и точного решения, так как от точности определения места повреждения зависит объем земельных работ. Поэтому определение вида повреждения в кабельных сетях является важным условием при выборе метода отыскания повреждения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ В КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ»

Вестник магистратуры. 2017. № 9(72)

ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ В КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ

ЛЭП выполненные кабелями применяются в городских сетях чаще воздушных линий, так как они пользуются преимуществом. Возникшее повреждение в кабельной линии — это задача, требующая наиболее быстрого и точного решения, так как от точности определения места повреждения зависит объем земельных работ. Поэтому определение вида повреждения в кабельных сетях является важным условием при выборе метода отыскания повреждения.

Ключевые слова: короткие замыкания, виды повреждений, кабельные линии электропередач, определение места повреждения.

Повреждение в кабельной линии может привести не только к экономическим потерям, возникших при передаче электроэнергии, но и к коротким замыканиям, которые не редко сопровождаются повреждением запитанных электроустановок и электроприборов. Так же создается опасность для жизни живых организмов вследствие поражения электрическим током.

При отыскании места повреждения кабельной линии, необходимо знать вид повреждения, чтобы подобрать нужный метод определения. Причинами возникновения этих повреждений могут быть всевозможные факторы, одними из которых являются:

— увлажненность и просадка грунта (особенно в осенне-весенний период)

— нарушение условий эксплуатации кабельной линии

— человеческий фактор (нарушение технологии установки соединительных муфт, земляные работы, проводимые вблизи кабельной трассы и т.д.)

В городских электрических сетях определение вида повреждения в кабельной линии является актуальным условием, так как вид повреждения напрямую зависит от методов отыскания данного повреждения. Правильно подобранный метод же позволит произвести более точное определение места данного повреждения, от точности которого зависит как объем земляных работ, так и работ по восстановлению работоспособности линии.

Видами повреждений в кабельных линиях являются:

— замыкание одной и более фаз на землю

— замыкание между фазами

— обрыв кабельных жил

Наиболее распространенные повреждения в кабельных сетях — это замыкания на землю, самые частые из которых — однофазные замыкания. Причинами этих повреждений являются различные факторы, которые могут быть вызваны как внешними механическими повреждениями, так и внутренними, возника-емыми вследствие блуждающих токов, перегрузками и перенапряжениями. Пробой изоляции, происходящий между фазой и землей, можно представить схемой замещения. Проводящая среда в месте пробоя заменяется резистором, от величины сопротивления которого зависит тяжесть аварии. Данное сопротивление называют переходным сопротивлением. При значении этого сопротивления близкого к нулю возникает короткое замыкание. Однофазное замыкание происходит, как правило, между одной из фазных жил и оболочкой кабеля. Возникает это замыкание чаще всего вследствие внутренних факторов. Одним из этих факторов является перегруз по току, происходящий при превышении номинального параметра тока, на который рассчитан кабель. Данный фактор сопровождается повышением температуры токопроводящих частей. Перегрев в свою очередь приводит к наиболее быстрому старению изоляции и к осушению изоляции, приводящее к образованию воздушных пузырьков. Возникшие повреждения — это будущая среда для развития пробоя, так как сопротивление в этих участках уменьшается. Влажность так же является неблагоприятным фактором на кабельной трассе. Попадание влаги в изоляцию кабеля приводит к нарушению его герметичности, а как известно влага — это так же благоприятная среда для развития пробоя.

Вестник магистратуры. 2017. № 9(72).

Замыкание между фазами занимают примерно пятую часть от всех возникаемых повреждений в кабельных линиях. Наиболее частое междуфазное замыкание — это замыкание токопроводящих жил между собой через оболочку кабеля. Как правило, такие повреждения являются следствием однофазного замыкания на землю. Температурное воздействие, оказываемое электрической дугой, при однофазном коротком замыкании вызывает повреждение и старение изоляции. Далее происходит пробой. Эти межфазные замыкания могут быть как двухфазными, так и трехфазными. Чистые межфазные замыкания без замыкания на землю происходят значительно реже. Механизм образования пробоя при таких замыканиях аналогичен предыдущим.

Обрыв это нарушение электрического соединения кабельной линии, при её разрыве. Факторами, вызывающими данное повреждение, могут быть как человеческих фактор (в результате проведения земляных работ, бракованная продукция), так и носящий природный характер (перемещение слоев почвы). Данный вид повреждения зависит от места прокладываемой кабельной линии. Обрыв может возникнуть в любом месте, но чаще всего он возникает в местах, где кабельная линия уже была повреждена, и имело место установка соединительных кабельных муфт. Как правило, разрывается кабель именно в муфте.

Заплывающий пробой — это замыкание, переходное сопротивление которого может достигать несколько десятков килоом. При данном виде пробоя происходят кратковременные замыкания с выделением тепла. В зависимости от напряжения, место пробоя как разогревается, так и остывает, восстанавливая свои и изоляционные свойства. Поэтому данный пробой и называется заплывающим, так как замыкание фазы с землёй происходит периодически.

Таким образом, анализ данных видов повреждения кабельных линий поможет более быстрому и точному определению места повреждения, так как позволит подобрать наиболее правильный метод отыскания.

1. Правило устройства электроустановок (ПУЭ). — 7-е изд. с изм. и доп. [Текст] — М.: Госэнергонадзор, 2015.

2. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций: учебник для техникумов/ B.C. Козулин. — М.: Энергоатомиздат, 2003. — 648 с.

АНДРЕЕВ АНТОН АНДРЕЕВИЧ — магистрант, Тольяттинский государственный университет, Россия.

Повреждение типа «заплывающий пробой». Существуют методические рекомендации.

На наш взгляд, поиск места повреждения кабеля проводит не аппаратура, а человек. Только он может грамотно применить ту или иную установку, зная ее особенности и применяя свои знания и опыт при определении места повреждения кабеля. И тот метод (оборудование), при помощи которого сегодня нашли повреждение ЗП, завтра может не подействовать, и наоборот.

Данная статья будет постепенно дорабатываться после проведения консультаций со специалистами в области поиска мест повреждения кабеля и собственным опытом.

Виды повреждений кабельных линий

По характеру повреждений в кабельных линиях, различают следующие их виды:

повреждение изоляции, вызывающие замыкание одной фазы на землю;
повреждение изоляции, вызывающие замыкание двух или трех фаз на землю;
повреждение изоляции, вызывающие замыкание двух или трех фаз между собой;
обрыв одной, двух или трех фаз без заземления;
обрыв одной, двух или трех фаз с заземлением оборванных жил;
обрыв одной, двух или трех фаз с заземлением не оборванных жил;
заплывающий пробой изоляции;
повреждения линий одновременно в двух или более местах, каждое из которых может относиться к одной из вышеуказанных групп

Однофазные повреждения

Cамый распространенный вид повреждений силовых кабельных линий напряжением 1-10 кВ. При этом виде повреждений одна из жил кабеля замыкается на его экранирующую оболочку. Однофазные повреждения можно разделить на три группы по значению переходного сопротивления в месте замыкания. К первой группе относятся повреждения с переходным сопротивлением, равным десяткам и сотням мегаом (заплывающий пробой).

Ко второй группе относятся повреждения с переходным сопротивлением от единиц ом до сотен килоом и к третьей группе — повреждения с сопротивлением, близким к нулю.

Междуфазные повреждения составляют около 20% всех видов повреждений кабельных линий. Их можно разделить на две группы.

К первой относятся повреждения с переходным сопротивлением в месте дефекта, близким к нулю, и ко второй группе — с сопротивлением от единиц килоом до сотен мегаом. В первом случае часто все три жилы свариваются между собой и с экранирующей оболочкой.

При большом токе короткого замыкания кабель может перегореть на две части.

При междуфазных повреждениях, относящихся ко второй группе, обычно между жилами и оболочкой кабеля имеется переходное сопротивление и замыкание между собой двух жил происходит через экранирующую оболочку. Замыкание двух жил между собой без замыкания на оболочку происходит редко.

Обрыв жил происходит из-за перемещения слоев почвы в местах расположения муфт, вследствие чего происходит вытягивание жил кабеля, а в муфтах, как правило, разрыв жил (растяжка).

Разрыв жил кабельных линий может произойти и в целом месте из-за различных механических воздействий или заводского брака. Причины повреждения кабелей весьма разнообразны, их можно объединить в следующие группы:

Дефекты, вызванные ошибками проектирования: ухудшение свойств изоляции в результате недопустимого перегрева токами нагрузки из-за ошибочно заниженного сечения жил кабеля; повреждения в аварийных режимах из-за неправильного выбора защитной аппаратуры
Заводские дефекты, возникающие при производстве кабелей: трещины или сквозные отверстия в оболочке; совпадение нескольких бумажных лент; заусенцы на проволоках токопроводящих жил
Дефекты прокладки кабеля: крутые изгибы кабеля на углах поворота трассы; механические повреждения (изломы, вмятины, порезы, перекрутка кабеля)несоблюдение допустимых расстояний до объектов которые могут негативно влиять на кабели (теплотрасса, рельсовые пути электрифицированного транспорта)
Дефекты монтажа муфт: неполная заливка муфты мастикой; плохая опрессовка соединительных гильз; повреждение или загрязнение изоляции кабеля при монтаже муфты и т.п.
Повреждения в процессе эксплуатации: случайные механические повреждения кабелей (например, кабелей проложенных в траншее в результате проведения земляных работ механизированным способом)
естественное старение изоляции; коррозия металлических элементов кабеля (броня, свинцовая оболочка), вызванная действием блуждающих токов или химическим составом грунта;
Обрыв жил в результате просадки грунта