Ivalt.ru

И-Вольт
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическое сопротивление жил кабелей переменному току

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Электрическое сопротивление — токопроводящая жила

Прежде всего, переменное магнитное поле, вызываемое переменным электрическим полем, увеличивает электрическое сопротивление токопроводящих жил . [16]

В зависимости от метода телеизмерения к кабелю предъявляется ряд дополнительных требований по величине электрического сопротивления токопроводящих жил , площади поперечного сечения и количеству токопроводящих жил. [17]

Медь при температуре выше 150 С быстро окисляется, и на ее поверхности образуются окислы, повышающие электрическое сопротивление токопроводящих жил . [18]

Важное значение имеют методы испытания проводов, кабелей и шнуров напряжением переменного, тока, а также методы определения электрического сопротивления токопроводящей жилы . Оба эти метода стандартизованы. [19]

К контрольным испытаниям кабелей относятся: проверка числа жил и их сечения, толщины изоляции, свинцовой оболочки н защитных покровов, измерение электрического сопротивления токопроводящих жил , сопротивления и угла диэлектрических потерь изоляции кабелей на напряжение 10, 20 н 35 к0, а также испытание изоляции кабеля напряжением. Некоторые из контрольных испытаний могут выполняться не обязательно на готовых кабелях и заменяться пооперационным контролем. [20]

Значение укрутки надо знать для вычисления длины проволок ( заготовок), из которых скручивается жила ( кабель), и при подсчете электрического сопротивления токопроводящих жил . [22]

К электрическим параметрам геофизического кабеля относятся: электрическое сопротивление жил; электрическое сопротивление изоляции жил; нормы испытаний повышенным напряжением; волновое сопротивление; коэффициент затухания. Электрическое сопротивление токопроводящих жил постоянному току, пересчитанное на длину 1 км и температуру 20 С, для медных жил должно соответствовать ГОСТу 22483 — 73; для стальных и сталемедных, а также внутренних и внешних проводников коаксиальных пар — техническим условиям на кабели конкретных марок. [23]

Электрическое сопротивление токопроводящей жилы является одиим из важнейших параметров нагревостойкого провода или кабеля, определяющих размер сечения токопроводящей жилы в соответствии с допустимым падением напряжения в кабельном изделии и значением допустимого тока нагрузки. Это в свою очередь определяет массу и конструктивные размеры кабеля или провода. Электрическое сопротивление жил постоянному току определяется в соответствии с ГОСТ 7229 — 76 с помощью одинарных или двойных мостов постоянного тока. [24]

К кабелям для токоподводов предъявляются в основном требования по электрическим и климатическим параметрам, а также надежности. Электрическое сопротивление токопроводящих жил указано в табл. 9.3. Допустимая температура нагрева токопроводящих жил при эксплуатации кабеля — 100 С. [25]

На жилу сечением 0 35 мм2 накладывают ПЭ изоляцию толщиной 0 5 мм, а на жилу сечением 0 5 мм2 — — 0 6 мм. Поверх экрана накладывают ПВХ оболочку толщиной 1 2 мм черного, коричневого, синего цветов. Электрическое сопротивление токопроводящей жилы сечением 0 35 мм2 не более 52 7 Ом / км, а 0 50 мм; — не более 39 6 Ом / км. [26]

Электрические кабели перед выпуском подвергают специальным испытаниям. Толщину резиновой изоляции и толщину шланга определяют как половину разности диаметров, измеренных в двух местах, причем каждое измерение проводится в двух взаимно перпендикулярных направлениях: по изоляции и по жиле — при определении толщины изоляции и по шлангу и под шлангом — при определении толщины шланга. Кроме того, измеряют электрическое сопротивление токопроводящих жил и испытывают изоляцию на электрическую прочность. [27]

При воздействии повышенных температур происходит необратимое ухудшение электрических и механических свойств кабельных изделий. В той или иной степени этому подвержены все элементы кабелей и проводов. Так, при воздействии высоких температур за счет окисления поверхности или структурных изменений происходит повышение электрического сопротивления токопроводящих жил и снижение их механической прочности и эластичности. И, наконец, тепловое старение влияет на механические характеристики защитных покровов, кабелей и проводов, делая их более-жесткими и менее прочными. [28]

При воздействии повышенных температур происходит необратимое ухудшение электрических и механических свойств кабельных изделий. Это явление называется тепловым старением. В той или иной степени этому подвержены все элементы кабелей и проводов. Так, при воздействии высоких температур за счет окисления поверхности или структурных изменений происходит повышение электрического сопротивления токопроводящих жил и снижение их механической прочности и эластичности. И, наконец, тепловое старение влияет а механические характеристики защитных покровов, кабелей и проводов, делая их более жесткими и менее прочными. [29]

В Японии кабели связи с изоляцией из пористого полиэтилена толщиной в 1 мм применяют для высокочастотных и низкочастотных четверок кабелей для электрифицированных железных дорог и сплошной полиэтиленовой изоляцией толщиной около 0 3 мм — для сигнальных жил этих кабелей. Фирма Ниппон Электрик Войр энд Кйэбл Ко ( Япония) выпускает кабели дальней связи с изоляцией из пористого полиэтилена в оболочке из полихлорвинилового пластиката или свинца. Кабели в оболочке из полихлорвинилового пластиката изготовляют с жилами диаметром 0 65 и 0 9 мм с толщиной полиэтиленовой изоляции 0 35 мм. Изолированные жилы скручивают в звездные четверки. Кабели изготовляют с 4, 7, 14 и 27 четверками. Поверх скрученных групп накладывают обмотку из полихлорвинилового пластиката толщиной 0 5 мм и экран толщиной 0 1 мм. Толщину полихлорвиниловой оболочки принимают в зависимости от числа четверок от 2 0 до 2 6 мм. Кабели в свинцовой оболочке изготовляют от 1 до 200 звездных четверок с токо-проводящими жилами диаметром 0 9 мм. Толщину изоляции этих кабелей также принимают равной 0 35 мм. Электрическое сопротивление токопроводящих жил постоянному току не превышает 56 5 ома для жил диаметром 0 5 мм и 29 0 ом для жил диаметром 0 9 мм. Сопротивление изоляции кабелей с изоляцией из пористого полиэтилена составляет не менее 1 000 Мом км. Рабочая емкость не превышает 38 5 нф и 8 % для основных цепей и 109 нф 12 % для искусственных цепей. [30]

Испытание и проверка силовых кабелей — Определение электрического сопротивления токопроводящей жилы кабеля

Содержание материала

Измерение электрического сопротивления постоянному току токопроводящих жил кабелей производится одинарным, двойным или одинарнодвойным мостом постоянного тока, который может быть включен как одинарный или двойной мост.
Принципиальные схемы измерения приведены на рис. 48—51.

Основные элементы измерительных установок, схемы которых приведены на рис. 48—51, должны удовлетворять следующим требованиям: мосты должны иметь класс точности не ниже 1,5; чувствительность нулевого прибора (внешнего или встроенного) должна быть такой, чтобы изменению сопротивления регулируемого плеча или отношения плеч на а%, где а — число, обозначающее класс точности моста, соответствовало отклонению указателя нулевого прибора не менее чем на одно деление шкалы (деление шкалы должно быть не менее 0,8 мм)-, суммарное сопротивление соединяющих проводов гх и г одинарного моста с четырехзажимным подключением измеряемого сопротивления должно быть не более 0,005 Ом; сопротивление г2 не должно превышать суммы образцового и измеряемого сопротивлений, если класс точности двойного моста или тех пределов двойного многопредельного моста, в которых производят измерение 0,5 и выше, и 0,3 указанной выше суммы, если класс точности ниже 0,5; суммарное сопротивление потенциальных проводов двойного моста, служащих для соединения, измеряемого сопротивления Rx с плечами Ri и R должно быть не более 0,002 Ом; сопротивления Ri и Rz, устанавливаемые при измерении на двойном мосте, должно быть не менее 10 Ом каждое.
В зависимости от величины измеряемого сопротивления измерения по приведенным схемам должны быть произведены в соответствии с табл. 7.
Во время измерения температура измеряемого сопротивления не должна отличаться от температуры окружающей среды (воздуха).
Температура окружающей среды должна быть измерена на расстоянии не более 1 м от измеряемого кабеля на высоте расположения кабеля.
Термометр, применяемый для измерения температуры окружающей среды, должен иметь шкалу с ценой наименьшего деления 0,5° С. Он должен быть защищен от потоков воздуха и от облучения теплом. Для определения величины измеряемого сопротивления следует путем постепенного изменения сопротивлений соответствующих плеч моста привести его к равновесию.

Рис. 48. Двухзажимная схема измерения одинарным мостом. Е— источник постоянного тока; а — амперметр; г Е — сопротивление, ограничивающее ток; г — реостат; П — переключатель для включения, выключения или изменения направления тока в измеряемом сопротивлении; ri, лг, Яз. r’i — сопротивления плеч мостов; Ли К* — ключи для включения и выключения соответственно гальванометра и его защитного сопротивления; RN — образцовое сопротивление; Лх — измеряемое сопротивление; rk — сопротивление, служащее для компенсации сопротивления проводов, соединяющих кабельное изделие с мостом; Г| и г’, — сопротивления соединяющих проводов, входящих в плечи одинарного моста при четырехзажимной схеме измерения; г2 — сопротивление провода, соединяющего образцовое и измеряемое сопротивление двойного моста.


Рис. 49. Двухзажимная схема измерения одинарным мостом с сопротивлением для компенсации сопротивления проводов, соединяющих кабельное изделие с мостом.
Обозначения как на рис. 48.

Рис. 50. Четырехзажимная схема измерения одинарным мостом.
Обозначения как на рис.. 48.
Выбор схемы измерения и типа моста в зависимости от величины измеряемого сопротивления
Жилы кабеля должны быть измерены два раза (непосредственно одно за другим) при двух противоположных направлениях тока одинаковой величины в измеряемом сопротивлении. В качестве результата принимается среднее значение обоих измерений. Величина измеряемого сопротивления Rx должна быть подсчитана по формулам:
Таблица 7

Тип моста и схема измерения

Одинарный с двухзажимным подключением измеряемого сопротивления

Двойной или одинарный с двухзажимным подключением измеряемого сопротивления

Двойной или одинарный с четырехзажимным подключением измеряемого сопротивления

Читать еще:  Mt15 17ahp278 ток подсветки

для одинарного моста для двойного моста

где R1, R2, R3 или Ry — значения сопротивления плеч моста при его равновесии.

Рис. 51. Схема измерения двойным мостом.
Обозначения как на рис. 48.
Сопротивление проводов, соединяющих измеряемые жилы кабеля с мостом, учитывается только в том случае, когда при измерении по схеме (двухзажимная схема измерения одинарным мостом) сопротивление соединяющих проводов более 0,2% сопротивления измеряемого кабельного изделия Rизд величина которого в этом случае должна быть подсчитана по формуле

где Rn — суммарное сопротивление соединяющих проводов при закорочении концов, к которым подключают кабельное изделие.
Сопротивление р, Ом-мм2/км, приведенное к температуре 20° С, длине 1 км и сечению 1 мм 2 , должно быть подсчитано по формуле


где RH3д — измеренное сопротивление изделия, Ом;
fivm — температура изделия при измерении его сопротивления, принимаем ее равной температуре окружающей среды, °С; s — номинальное сечение жилы кабеля, мм 2 ;
I — длина кабельного изделия, км; а — температурный коэффициент сопротивления, величина которого для меди мягкой марки ММ и твердой марки МТ и алюминия приведена в табл. 8.
Таблица 8
Температурный коэффициент сопротивления и температурный множитель (в общем виде)

Когда проводится проверка кабельных линий лабораторией?

Испытания кабельных линий проводятся со следующей периодичностью:

  • ежегодно — для силовых питающих и распределительных линий с резиновой изоляцией, обслуживающих объекты жизнеобеспечения населенных пунктов и других важных потребителей;
  • каждые 3 года — для основных питающих линий 6–35 кВ;
  • каждые 5 лет — для резервных линий.
  • Внеочередные – при аварийном отключении электрооборудования.

Испытание кабеля повышенным напряжением проводится для оценки соответствия величины сопротивления, коэффициента абсорбции и других параметров изолирующей оболочки установленным нормам. В процессе испытательных мероприятий выявляются дефекты, способные спровоцировать аварию и выход из строя дорогостоящего электрооборудования.

Определяемые характеристики.

  • Проверка целостности и фазировки жил кабеля;
  • Измерение сопротивления изоляции;
  • Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока;
  • Испытание повышенным напряжением переменного тока частотой 50Гц.
  • Измерение распределения тока по одножильным кабелям;

Порядок проведения испытаний и измерений.

  • Изучение проектной документации.
  • Ознакомление с паспортами проверяемого оборудования.
  • Выполнение организационных и технических мероприятий при проведение измерений в действующих электроустановках.
  • Проверка работоспособности измерительных приборов в соответствие с инструкциями по эксплуатации.
  • Проведение испытаний в объеме требований главы 1.8 ПУЭ.

Методы испытаний.

1. Проверка целости и фазировки жил кабеля.

Определение целости жил и фазировка КЛ производится после окончания монтажа, перемонтажа муфт или отсоединения жил кабеля в процессе эксплуатации.

Определение целости жил кабелей напряжением до 10кВ производится мегаомметром. После включения КЛ под напряжение производится проверка правильности ее фазировки.

Сущность фазировки под напряжением заключается в определении соответствия фазы кабеля, находящейся под напряжением от распределительного устройства с противоположного конца кабеля, предполагаемой одноименной фазе шин распределительного устройства, где производится фазировка. Для фазировки КЛ 6 и 10 кВ под напряжением применяются указатели напряжения 10 кВ в комплекте с добавочным сопротивлением рисунок №1. Целость и совпадение обозначений фаз подключаемых жил кабеля должна соответствовать.

Рис. №1 Фазировка кабельных линий под напряжением.

а – соответствие фаз кабеля и шин; б – разные фазы шин и кабеля в месте присоединения последнего; 1 – указатель напряжения; 2 – трубка сопротивления; 3 – провод; 4 – шина; 5 – концевая заделка; 6 – кабель; 7 – разъем спуска шин.

Измерение сопротивления изоляции.

Измерение сопротивления изоляции высоковольтных кабелей проводят на полностью отключенном кабеле.

Перед проверкой необходимо проверить надёжность заземления кабельных воронок, брони и подключить к переносному заземлению со специальными зажимами (крокодилами). Второй конец кабеля остаётся свободным, жилы должны быть разведены на достаточное расстояние (примерно 150 — 200 мм).

В случае невозможности обеспечить требуемое расстояние между жилами и жил кабеля до заземлённых частей оборудования, на жилы надеваются изолирующие колпаки или накладки.

Перед началом измерений необходимо убедиться, что на испытываемом объекте нет

напряжения, тщательно очистить изоляцию от пыли. Измерения следует производить при устойчивом положении стрелки прибора; для этого нужно быстро, но равномерно, вращать ручку генератора (120 об/мин) в течение 60 сек. Сопротивление изоляции определяется показанием стрелки прибора мегаомметра. Для присоединения мегаомметра к испытываемому аппарату или линии следует применять раздельные провода с большим сопротивлением изоляции (не менее 100 мОм).

Мегаомметром поочерёдно измеряется сопротивление жил, при этом на свободные от измерения жилы устанавливается переносное заземление. Схема для измерения сопротивления изоляции силовых кабельных линий изображена на рисунке №2

Рис. №2 Схема измерения сопротивления изоляции силового кабеля.

Измерение сопротивления изоляции силовых и контрольных кабелей напряжением до 1000В проводят аналогично, при этом измерения производятся между каждыми двумя проводами (между фазами, между фазными жилами и нулем, между фазными жилами и защитным проводником и между нулевым и защитным проводником). При измерении разрешается объединять нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. У четырехжильных кабелей измерение сопротивления изоляции нулевого проводника производится относительно заземленных частей электрооборудования.

Перед первыми или повторными измерениями КЛ должна быть разряжена путем соединения всех металлических элементов между собой и землей не менее чем на 2 мин. Сопротивление изоляции кабелей до 1 кВ должно быть не менее 0,5 МОм. Для силовых кабелей выше 1 кВ сопротивление изоляции не нормируется. Измерение следует производить до и после испытания кабеля повышенным напряжением.

Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока.

Испытание изоляции кабельных линий повышенным напряжением выпрямленного тока производится с целью выявления местных сосредоточенных дефектов, которые не обнаруживаются при измерении мегаомметром, путем доведения их в процессе испытания до пробоя. Такое испытание повышенным напряжением выпрямленного тока производится от специальной установки типа: АИД-70, СКАТ-70 и т.п.

Напряжение от установки прикладывается поочередно к каждой фазе кабеля, при заземлении двух других фаз и оболочки кабеля (аналогично проведению измерения изоляции мегаомметром). Схема испытания кабеля повышенным напряжением выпрямленного тока изображена на рисунке №3.

Рис. №3 Испытание кабеля повышенным напряжением выпрямленного тока.

Изоляция одножильных кабелей без металлического экрана (оболочки, брони),

проложенных на воздухе, не испытываются. Изоляция одножильных кабелей с металлическим экраном (оболочкой, броней) испытываются между жилой и экраном. Изоляция многожильных кабелей без металлического экрана (оболочки, брони) испытываются между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и землей.

Изоляция многожильных кабелей с общим металлическим экраном (оболочкой, броней) испытывается между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и экраном (оболочкой, броней). При всех указанных выше видах испытаний металлические экраны (оболочки, броня) должны быть заземлены. Пластмассовые оболочки (шланги) кабелей, проложенных в земле, испытываются между отсоединенными от земли экранами (оболочками) и землей. Пластмассовые оболочки (шланги) кабелей, проложенных на воздухе не испытываются. Значение испытательного напряжения принимается в соответствии с таблицей №2

Испытательное напряжение кВ, для силовых кабелей.

Вид испытанийИспытательное напряжение (кВ) для кабельных линий
Кабели с бумажной изоляцией
До 1кВ6кВ10кВ
П63660
К2,53660
М3660
Вид испытанийКабели с пластмассовой изоляцией
До 1кВ*6кВ10кВ
П3,53660
К3660
М3660
Вид испытанийКабели с резиновой изоляцией
До 3кВ6кВ10кВ
П61220
К61220
М6**12**20**

* — испытание повышенным напряжением одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией без брони (экранов), проложенных в воздухе, не производится.

** — после ремонтов, не связанных с перемонтажом кабеля, изоляция проверяется мегаомметром на напряжение 2500В, а испытание повышенным выпрямленным напряжением не производится.

Для кабелей на напряжение до 10кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения при приёмосдаточных испытаниях 10 минут, в эксплуатации 5 минут. Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 6-10кВ длительность приложения полного испытательного напряжения 5 минут.

Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в таблице №3. абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. Кабельные линии с удовлетворительной изоляцией должны иметь стабильные значения токов утечки. При проведении испытаний ток утечки должен уменьшаться. Если не происходит уменьшения тока утечки, а также при его увеличении или нестабильности, испытание производится до выявления дефекта, но не более чем 15 минут.

Допустимые токи утечки и значения коэффициента ассиметрии для силовых кабелей.

Кабели напряжением (кВ)Испытательное напряжение (кВ)Допустимые значения токов утечки (мА)Допустимые значения коэфф. ассиметрии
6360,28
10450,38
500,58
600,58

Разрешается техническому руководителю предприятия в процессе эксплуатации (М) исходя их местных условий как исключение уменьшать уровень испытательного напряжения для кабельных линий напряжением 6-10кВ до 0,4Uн.

Периодичность испытаний в процессе эксплуатации.

Кабели напряжением 2-35кВ:

а) 1 раз в год – для кабельных линий в течение первых 2 лет после ввода в эксплуатацию, а в дальнейшем:

  • 1 раз в 2 года – для кабельных линий, у которых в течение первых 2 лет не наблюдалось аварийных пробоев и пробоев при профилактических испытаниях, 1 раз в год для кабельных линий, на трассах которых производились строительные и ремонтные работы и на которых систематически происходят аварийные пробои изоляции;
  • 1 раз в 3 года – для кабельных линий на закрытых территориях (подстанции, заводы и т.д.);во время капитальных ремонтов оборудования для кабельных линий, присоединённых к агрегатам, кабельных перемычек 6-10кв между сборными шинами и трансформаторами в ТП и РП;
Читать еще:  Ремонт нексия выключатель света

б) Допускается не проводить испытание:

  • Для кабельных линий длиной до 100 метров, которые являются выводами из РУ и ТП на воздушные линии и состоящих из двух параллельных кабелей;
  • Для кабельных линий со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых удельное число отказов из-за электрического пробоя составляет 30 и более отказов на 100 километров в год;
  • Для кабельных линий, подлежащих реконструкции или выводу из работы в ближайшие 5 лет;

в) Допускается распоряжением технического руководителя предприятия устанавливать

другие значения периодичности испытаний и испытательных напряжений:

  • Для питающих кабельных линий на напряжение 6-10кВ со сроком эксплуатации более 15 лет при числе соединительных муфт более 10 на 1 километр длины;
  • Для питающих кабельных линий на напряжение 6-10кВ со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых смонтированы концевые заделки только типов КВВ и КВБ и соединительные муфты местного изготовления, при значении испытательного напряжения не менее 4Uн и периодичности не реже 1 раза в 5 лет.
  • Для кабельных линий напряжением 20-35кВ в течение первых 15 лет испытательное напряжение должно составлять 5Uн, а в дальнейшем 4Uн.

6.3.8 Кабели на напряжение 3-10кВ с резиновой изоляцией:

  • в стационарных установках – 1 раз в год;
  • в сезонных установках – перед наступлением сезона;
  • после капитального ремонта агрегата, к которому присоединен кабель.

Измерение распределения тока по одножильным кабелям

На силовом кабеле измеряются токи, протекающие как в жилах, так и в металлических оболочках и броне. Измерения производятся токоизмерительными клещами.

В зависимости от материала оболочки, брони и положения кабеля в пространстве токи в них могут достигать 100% по отношению к току жилы и сильно влиять на нагрев кабелей. Одновременно с измерением токов при нагрузках, близких к номинальной, должны быть проведены измерения температуры наружных покровов кабелей, по которой может быть вычислена температура жилы. Эта температура должна измеряться в самом нагретом месте КЛ и не должна превосходить допустимую для данного места измерения. При неравномерности распределения токов более 10%, когда отдельные кабели лимитируют пропускную способность всей группы кабелей, должны быть приняты меры по выравниванию токов по фазам.

Основные понятия. Сопротивление изоляции кабелей и проводов

Сопротивление изоляции кабелей и проводов

Под сопротивлением изоляции понимают способность изолирующей оболочки ка-

беля или провода противодействовать протеканию через нее электрического тока.

В качестве материалов этих оболочек используются различ­ные видал резины – бу-

тиловая и силиконная, а также лакоткани, асбестоткани, лакостскло, поливинил, кремний-

органические материалы. Они отличаются друг от друга упругостью оболочек и тепло-

В идеальном случае ток через оболочку кабеля или провода не должен протекать.

Однако судовые кабеля и провода работают в неблагоприятных условиях, в резуль-

тате чего в процессе эксплуатации сопротивление их изоляции понижается.

К основным таким условиям относятся:

1. повышенная влажность и наличие солей в воздухе, вследствие чего молекулы со-

соленой солей проникают через оболочку вплоть до токонесущих жил;

2. тепловое старение изоляции, вызванное нагревом изоляции теплом, выделяю-

щимся в жилах кабелей или проводов при протекании тока. На поверхности изоляции и в ее глубине образуются трещины, через которые соленая вода проникает внутрь оболочки;

3. механические воздействия на оболочки кабелей и проводов вследствие вибра-

ции и ударов, повреждающие не только наружную часть оболочки, но и ее внутренние части;

4. загрязнение оболочек кабелей и проводов маслами и нефтепродуктами, разъеда-

ющими эти оболочки. Нередко в составе этих веществ содержатся частички металлов, что

приводит к образованию т.н. токоведущих мостиков между наружной частью оболочки и жилами.

Понижение сопротивления изоляции опасно по двум причинам:

1. повышается опасность поражения человека электрическим током:;

2. понижается пожарная безопасность вследствие возможного пробоя изоляции

рядом расположенных проводников с током, что приводит к образованию цепей коротко

Поэтому на судах вопросам контроля сопротивления изоляции и поддержания ее на необходимом уровне придается особенное значение.

В частности, лица вахтенной службы должны не менее одного раза за вахту прове­рять величину сопротивления изоляции судовой сети при помощи щитового мегаомметра.

Кроме того, не менее одного раза в месяц электромеханик обязан измерить сопро-

тивление изоляции отключенных от сети приемников электроэнергии при помощи пере-

ного мегаомметра. с обязательной записью результатов измерений в специальный «Жур-

нал замеров сопротивления изоляции», который после выполнения измерений представ-

ляется на подпись старшему механику судна.

Морские нормативные документы – Правила Регистра, Правила технической экс-

плуатации устанавливают предельные ( минимальные ) значения сопротивления изоляции судового электрооборудования, ниже которых эксплуатировать электрооборудование нельзя ( таблица 6.3 ).

Нормы сопротивления изоляции

ЭлектрооборудованиеСопротивление изоляции в на­гретом состоянии, МОм
нормальноеминимально допустимое
Электрические машины0,70,2
Магнитные станции, пусковые устройства0,50,2
Щиты (главные, аварийные, распределительные), пуль- ­ты управления (при отключенных внешних цепях, сиг- нальных лампах указателей заземления, вольт­метрах и др.) напряжением, В: до 100 101-5000,3 1,00,06 0,2
Аккумуляторные батареи (при отключенных прием­никах) напряжением, В: до 24 25-2200,1 0,50,02 0,1
Фидер кабельной сети напряжением, В: освещения: до 100 101-220 силовой 100-5000,3 0,5 1,00,06 0,2 0,2
Цепи управления, сигнализации и контроля напря­жением, В: до 100 101-5000,3 1,00,06 0,2

4.2. Сопротивление изоляции кабелей и проводов. Виды изоляции.

Изолирующие оболочки кабелей и проводов не являются идеальными диэлектрика­ми. Это означает, что через оболочку любого провода протекает ток утечки I, источни-

ком которого является генератор СЭС или любой другой источник электроэнергии.

Сопротивление оболочки провода протеканию упомянутого тока называется сопро-

R= ( 6.15 ),

где U — напряжение источника электроэнергии.

Рис. 6.6. Схемы электрических сетей постоянного (в) и переменного (б) тока с различными видами сопротивления изоляции

Различают 2 вида сопротивления изоляции ( рис. 6.6, а ):

1. отдельного провода относительно корпуса r( r);

2. между токоведущими жилами r .

Поэтому ток утечки Iимеет 2 составляющие:

I’= U / ( r+ r) ( 6.16 )

= U / (r ) ( 6.17 ),

I= I’+ ( 6.18 ) .

В сетях переменного тока ток утечки имеет активную и емкостную составляющие.

Наличие послед­ней объясняется тем, что жила и корпус судна образуют своеобразные об

кладки конденсатора, между которыми заключен диэлектрик — оболочка кабеля.

Поэтому полное сопротивление Z изоляции провода относительно корпуса образо-

вано параллельно соединенными актив­ным r и емкостным xсопротивлениями (рис. 6.6, б).

Токи утечки каждого элемента длины кабеля, замыкаясь через источник, образуют параллельные ветви. Поэтому чем длиннее линия, тем больше параллельных ветвей для указанных токов и тем меньше сопротивление изоляции линии.

Токи утечки создаются не только линиями электропередачи, но также источниками и приемниками электроэнергии через сопротивление изоляции обмоток электрических машин.

Поэтому одновременное включение большого числа приемни­ков, каждый из кото-

рых имеет достаточно высокое сопротивление изоляции, может привести к значительному снижению сопротивления изоляции судовой сети.

Токи утечки, помимо тока жилы, вызывают дополнительный нагрев изоляции и ускоряют ее старение. Поэтому нагрев изоляции токоведущих жил кабелей и проводов не должен превышать пределов температур (ºС), допускаемых классом изоляции ( таблица 6.2 ).

Предельная температура изоляционных оболочек

Буквенное обозначение класса изоляцииПредельная температура оболочки
А
Е
В
F
Н
С> 180

Систематический контроль сопротивления изоляции может прово­диться как при снятом напряжении, так и при его наличии на электро­оборудовании.

Испытание кабеля повышенным напряжением

Параметры современных электрических систем способны обеспечить необходимый уровень напряжения и его качество для любых потребителей. А за счет масштабной застройки больших городов, близкого расположения промышленных объектов, нагромождения их коммуникаций, большая часть линий выполняются силовыми кабелями. Из-за воздействия внешних факторов изоляция электрооборудования способна утрачивать защитные свойства, что приводит к сбоям и нарушению нормального режима работы. Для предотвращения аварийных ситуаций на кабельных линиях и своевременного выявления дефектов осуществляется испытание кабеля повышенным напряжением.

Подготовка к испытанию

В связи с тем, что повышенное напряжение несет потенциальную угрозу как самому оборудованию, так и персоналу, существует методика испытаний, регламентирующая определенную последовательность действий. Первым этапом является оформление работ, подготовка места работы, оборудования и самого кабеля.

Следует оговориться, что к электрическим испытаниям допускаются лишь те лица, которые достигли совершеннолетия, прошли медосмотр, периодическую проверку знаний по электробезопасности. Испытания, в обязательном порядке, оформляются нарядом, а бригаде проводится инструктаж по охране труда.

По отношению к испытуемой электроустановке предъявляются такие требования:

  • Перед испытанием с кабеля обязательно снимается напряжение, все металлические элементы (экраны, броня), на которые подача напряжения не производится, должны заземляться.
  • Предварительно с кабеля удаляется остаточный заряд, для этого провода и металлические части заземляются на 2 минуты.
  • До подачи повышенного напряжения на жилы кабеля, осмотрите его на наличие загрязнителей на видимых участках или в воронках. При обнаружении таковых поверхность очищается, после чего могут производиться высоковольтные процедуры.
  • При отрицательной температуре испытания не проводятся. Это обусловлено тем, что лед выступает в роли диэлектрика и сопротивление изоляции будет значительно больше реальной величины. Помимо этого, разработка траншеи и откопка кабеля в замерзшем грунте значительно усложняется. В связи с чем, при нулевых или более низких температурах, испытание целесообразно только в случае аварии.
  • До начала испытания посредством мегомметра обязательно проверяется сопротивление от каждой жилы к металлической оболочке кабеля и между фазами.
  • Величину тока утечки, напряжение на киловольтметре можно начинать фиксировать только спустя минуту, с момента установки испытательного напряжения на нужной отметке.
Читать еще:  Светодиодный прожектор светится при выключенном выключателе как устранить

Причины и физика испытания

Профиспытания повышенным напряжением используются для выявления слабых мест в изоляции кабеля. Не зависимо от материала диэлектрика: пластмассовый, резиновый, полиэтиленовый или маслонаполненный кабель воспринимает нагрузку от испытательной установки на одну жилу, а остальные металлические части подключаются к земле. В результате чего изоляция находится под потенциалом, в разы превышающим номинальный.

От подачи на жилы повышенного потенциала в изоляции возникает ионизация, а в местах нахождения каких-либо дефектов, неоднородностей или включений инородных материалов скапливается достаточное для протекания малых токов количество заряженных частиц. Такие включения и дефекты могли образоваться в результате неудовлетворительных условий эксплуатации, аварийных режимов или из-за естественного старения материала.

Все изъяны, из-за малого сопротивления, начинают ионизироваться и пропускать электрический ток все большей величины по микроскопическим каналам в диэлектрике. Из-за этого сопротивление изоляции уменьшается вплоть до пробоя. Если пробой не наступает, а дефект оказывает существенное влияние, его можно зафиксировать по изменению величины тока утечки.

Данная методика дает уверенность, что при номинальном токе изоляция кабеля выдержит нагрузку до следующих испытаний.

Схемы испытаний

Для проверки прочности изоляции кабеля могут использоваться различные устройства, обеспечивающие на выходе повышенное напряжение. Но, независимо от конкретной модели, схема измерений и работы строится по такому принципу.

Рисунок 1. Схема измерений

Посмотрите на схему (рис. 1.), здесь изображено:

1 – обмотки трансформатора с функцией регулировки уровня напряжения (автотрансформатор),

2 – высоковольтный трансформатор для подачи напряжения на испытуемый объект,

3 – панель управления,

4 – испытуемый кабель,

5 – трансформатор питания катодной цепи кенотрона.

На схеме рассматривается метод испытания, когда к одной из жил кабеля подведено повышенное напряжение, а остальные заземлены.

С началом испытаний от автотрансформатора через киловольтметр подается напряжение на первичную обмотку испытательного агрегата. Вторичная обмотка которого заземляется через амперметр, именно он и показывает значение тока утечки. Испытуемая обмотка, помимо амперметра, содержит резистор R для ограничения величины переменного тока, в случае пробоя. Вторым выводом резистор подключается к аноду кенотрона, катод которого запитывается от преобразователя накала.

Нормы испытаний

В ходе испытаний высоковольтный провод получает нагрузку повышенным напряжением, но поднимается оно плавно от нулевой отметки до установленной величины. Продолжительность воздействия составляет 5 минут для периодических и 10 минут во время приемо-сдаточных испытаний для кабелей с пластмассовой и бумажной изоляцией. После каких-либо ремонтных работ или при изменениях в схеме время испытания кабеля составляет 10 – 15 минут. Кабель с резиновой изоляцией испытывается повышенным напряжением 5 минут во всех случаях.

Все данные устанавливаются государственными документами – ПУЭ и ПТЭЭП. В зависимости от параметров сети и технических характеристик кабеля существуют такие пределы подачи повышенного напряжения (см. таблицу ниже):

Тип кабеляНоминальное напряжение кабеля, кВИспытательное напряжение, кВПродолжительность испытания, мин
С бумажной изоляцией3—106 Uв10
20—355 Uв10
11030015
22045015
С резиновой изоляцией3615
6125

Посмотрите, в таблице вы можете увидеть значение выпрямленного напряжения, подаваемого непосредственно на сам кабель. Оно отличается от номинального напряжения, выдаваемого испытательным трансформатором и по величине и по роду. UВ обозначает номинальное напряжение кабеля, а цифры указывают во сколько раз испытательное напряжение должно превышать номинальное.

Ток утечки не является параметром для контроля или выбраковки. Но в случае его скачков, колебаний во время испытания повышенным напряжением, можно смело утверждать о наличии дефектов. В таком случае подачу напряжения на кабель необходимо осуществлять до пробоя, но не больше 15 минут. Вместе с током рассчитывают и коэффициент асимметрии, их нормы вы можете увидеть в таблице:

Отклонение от значений, приведенных в таблице, может свидетельствовать о серьезных изменениях в изоляции кабельной линии. В случае, когда не было пробоя, отсутствовали электрические разряды, хлопки, внезапное нарастание или колебания постоянного тока во время испытания, кабель считается годным. В частных случаях, лицо ответственное за электрохозяйство может самостоятельно устанавливать испытательные сроки и параметры в разрез заводских норм.

Аппараты для испытаний

  • АИИ – 70 – одна из наиболее популярных стационарных установок, применяемых в испытании и фазировке силовых кабелей, вводов, проверке прочности жидких диэлектриков на пробой и т.д. Может обеспечивать как постоянное напряжение на выходе (максимально 70 кВ), так и переменное (50 кВ).
  • АИД-70 – является диодным аналогом предыдущей модели. Наиболее широко применяется для испытания как постоянным, так и переменным напряжением в передвижках или переносных агрегатах, в лабораториях.
  • ИВК-5, АИ-2000, КУ-65 и прочие – установки с диодной схемой. Применяется для продавливания вторичных электрических цепей.

Принципиальная схема ИВК

Как и в других схемах, здесь используется трансформатор (АТ), диодные выпрямители (В), резисторы (Р), трансформатор тока (Т) сигнальные светодиоды и устройства для съема показаний (v, mA). На том же принципе основан ряд других портативных устройств.

Методика испытания кабеля повышенным напряжением

Возьмите кабель с несколькими жилами, и соедините вывод установки с одной из фаз, остальные заземлите, для одножильных кабелей ничего кроме брони или экрана заземлять не нужно. Если к одному проводнику подводится напряжение, а другие заземляются, то оголенные концы разводятся на расстояние не менее 15 см. В случае проведения профилактических испытаний, подключение испытательной установки осуществляется на концевых муфтах. В аварийных ситуациях присоединение может выполняться в местах раздела, как более целесообразных точках для измерений.

Схема подключения кабеля

Силовой трансформатор преобразует напряжение и ток промышленной частоты до нужного уровня, затем подает через выпрямитель на кабель. Методика измерений требует плавного наращивания напряжения со скоростью около 1 – 2кВ в течении одной секунды до получения необходимой величины. После того, как стрелка киловольтметра установится в нужную позицию, начинается отсчет времени. По результатам снимаются данные с приборов на установке и фиксируются в соответствующих документах – протоколах и кабельных журналах.

Для завершения измерений ручка автотрансформатора выводится в ноль. Отключается кнопка питания, устанавливается блокировка от случайной подачи напряжения. Обратите внимание, на высоковольтный вывод обязательно завешивается заземление. После чего можно приступать к разборке схемы.

В случае если изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, кабель не допускается испытывать выпрямленным током из-за возможности скопления локальных объемных зарядов. По причине дороговизны таких кабелей, их порча чревата большими затратами. Поэтому следует прибегать к принципиально иной технологии проверки.

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

К кабелям таких марок целесообразно подводить переменное напряжение низкой частоты, с целью планомерного и полного рассеивания местных зарядов при переходе синусоиды через ноль. При этом удаляются даже те заряды, которые могли возникнуть в процессе эксплуатации из-за режима питания.

В завершение, для кабелей, продавленных повышенным напряжением, в обязательном порядке выполняется проверка электрической прочности их изоляции. Так как воздействие такого напряжения могло нарушить ее диэлектрические свойства.

Периодичность

Для кабелей, рассчитанных на напряжение от 2 до 35 кВ с пластмассовой и бумажной оболочкой, в течении первых 2 лет с момента запуска в работу устанавливается периодичность испытания повышенным напряжением раз в год. В случае отсутствия аварий, реконструкций, которые могли быть причиной каких-либо изменений, за первые два года, испытания разрешается проводить реже – раз в 2 года. В противном случае, сроки остаются теми же. Если такой кабель эксплуатируется на территориях подстанций, заводов и прочих промышленных объектов, где доступ к ним затруднен, разрешается проводить испытание не реже, чем раз в 3 года.

Кабели, рассчитанные на напряжение 110 — 500кВ подлежат проверке через 3 года с момента их ввода в эксплуатацию. После чего, в случае отсутствия аварийных ситуаций или реконструкций, испытание может производиться с периодичностью раз в 5 лет.

Для кабелей, оснащенных резиновой изоляцией, в случае питания стационарных устройств электроустановок, периодичность высоковольтных испытаний составляет 1 раз в год. Для сезонных электроустановок испытания должны проводиться перед началом сезона. Такую же процедуру необходимо выполнять при пуске в эксплуатацию электроустановок после их длительного отключения.

Допускается не производить испытания кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией в случае если:

  • используется в качестве питающих вводов и длина кабеля менее 100 м;
  • срок их службы уже более 15 лет, а удельное количество отказов не менее 30 раз на 100 км в год;
  • в ближайшие 5 лет планируется их реконструкция или полный демонтаж.

Оформление результатов испытаний в виде протокола (пример)

После проведения испытаний, все данные заполняются в соответствующие графы протокола. Пример заполнения которого можно увидеть на рисунке.

Пример заполнения протокола

В графе о лицах, проводивших испытания, ставятся фамилии и подписи работников, участвовавших в соответствующих процедурах. После чего протокол визируется начальником лаборатории и хранится в установленном порядке.

Интересное видео

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector