- § 54. Повреждение кабельных линий и их ремонт
- Ремонт кабеля, восстановление электрической изоляции
- Особенности и виды ремонта кабелей
- Причины появления проблем с кабелем
- Виды ремонта кабеля
- Ремонт оболочки кабеля. Технология
- Сложности ремонта силового кабеля
- Как можно обнаружить неисправность на кабеле
- Ремонт кабельных муфт и концевых заделок
- Перечень ремонтных работ
§ 54. Повреждение кабельных линий и их ремонт
Бесперебойность электроснабжения объектов различного назначения невозможна без обеспечения надежности и долговечности кабельных линий, которые в значительной степени зависят от правильной организации производства работ по изготовлению кабелей, их прокладке и соединению, а также эксплуатации.
Повреждения кабеля могут быть вызваны его заводскими дефектами, к которым относятся: складки на бумажных лентах, поперечные и продольные порезы и разрывы, зазоры между бумажными лентами в результате их совпадения, дефекты жил, свинцовых оболочек и др. Некоторые заводские дефекты изоляции кабеля остаются невыявленными при испытаниях повышенным напряжением постоянного тока и приводят к аварийному пробою кабеля в процессе работы.
Выход из строя кабельных линий происходит из-за механических повреждений кабелей при прокладке и перекладке их в процессе эксплуатации (надломы, вмятины, задиры), а также из-за коррозии металлической оболочки, которая возникает главным образом на старых кабелях. При эксплуатации возможны повреждения алюминиевой оболочки кабеля ААШв из-за разрыва ПВХ шланга в процессе монтажа.
Повреждения соединительных и концевых муфт происходят главным образом из-за несоблюдения технологии их монтажа, применения некондиционных комплектующих материалов и материалов с просроченным сроком годности, а также муфт, не соответствующих сечению и напряжению кабелей. Значительное количество перечисленных повреждений происходит из-за низкого качества соединений и оконцеваний жил кабелей (наличие глубоких пор, острых кромок и заусенцев, неудаленной литниковой прибыли, выгоревших или выкушенных проволок жилы и др.).
Свинцовые соединительные муфты повреждаются из-за неудовлетворительной припайки свинцового корпуса к оболочке кабеля, образования пустот при восстановлении изоляции роликами и рулонами, недоливки кабельного состава, отсутствия контроля за температурой заливочных и прошпарочных составов, кристаллизации заливочного состава в процессе эксплуатации и др.
Повреждения эпоксидных соединительных муфт связаны с асимметрией жил внутри эпоксидного корпуса, наличием пор и свищей, отсутствием необходимой герметизации и др.
Значительное количество повреждений концевых муфт и заделок внутренней установки происходит по причине нарушения области их применения (установка в сырых и особо сырых помещениях заделок, не предназначенных для этих сред). Повреждения эпоксидных заделок происходят из-за неудовлетворительных обезжиривания, обработки концов наиритовых трубок, герметизации жил, а также из-за растрескивания трубок, изгибания жил с недопустимым радиусом изгиба и др.
Ремонтные работы на кабельных линиях осуществляют по плану, разработанному на основании данных осмотра и испытаний, а также анализа общего состояния линии. Неисправности в кабельных линиях или на их трассах, представляющие угрозу безаварийной работе, устраняют незамедлительно, а неисправности, не вызывающие прямой угрозы надежности работы линии, — в плановом порядке.
Раскопку кабельных трасс производят только с разрешения эксплуатирующей организации. При этом обеспечивают надзор за сохранностью кабелей на весь период производства работ, а вскрытые кабели укрепляют для предупреждения провисания и защиты от механических повреждений. На месте работ устанавливают сигнальные огни и предупредительные плакаты. Производителю работ выдают данные о местонахождении кабелей и объясняют порядок обращения с ними. Производитель работ подтверждает получение задания и расписывается в журнале. Особое внимание обращается на раскопки, производимые механизированным способом. Подлежащую ремонту кабельную линию отключают и заземляют.
Кабель на выведенной в ремонт линии вскрывают только после его проверки. Поврежденный кабель проверяют сверкой фактических данных кабельной линии с планами трассы. Если на трассе проложено несколько кабельных линий, производят дополнительную их проверку индукционным методом.
Технология ремонта кабеля и муфт в зависимости от его вида и объема достаточно разнообразна. Универсальным вариантом ремонта кабельной линии является замена кабеля на участке трассы с ее разрытием, прокладкой кабельной вставки и изготовлением муфт. Разомкнутая в связи с вырезкой места повреждения кабельная линия остается присоединенной к шинам РУ электроустановок и поэтому имеет фиксированное положение в зависимости от того, к какой шине (по цвету) она присоединена.
Концы разомкнутой линии замыкают кабельной вставкой в месте повреждения таким образом, чтобы при этом было обеспечено правильное (фазное) соединение одноименных шин между собой.
При ремонте необходимо добиваться фазности соединения. Для этого на месте ремонта предварительно проверяют и устанавливают наименования фаз с последующей подгонкой жил. Если кабельная вставка и ремонтируемый кабель имеют расцвеченные (маркируемые) фазы и повреждение произошло в целом месте кабеля, фазы соединяют по расцветке (маркировке) изоляции жил без проверки одноименности фаз. В противном случае такую проверку осуществляют мегаомметром и фазировочным приспособлением, позволяющим сразу проверить соответствие всех трех жил кабеля. Из-за большой разницы в угловых смещениях жил примерно в 1/3 случаев не удается осуществить фазное соединение этим способом и ремонтный персонал вынужден произвольно соединять жилы, т. е. добиваться фазности соединения переделкой концевых муфт.
Ремонт разрушенного броневого покрова производят в такой последовательности: снимают поврежденную часть, после чего обрез брони спаивают с металлической оболочкой кабеля. Металлическую оболочку, не защищенную броней, покрывают антикоррозионным составом или выполняют подмотку пластмассовыми лентами.
Характер ремонта металлической оболочки кабеля зависит от того, проникла ли влага внутрь него или нет. Для этого удаляют часть оболочки с обеих сторон от места ее повреждения и проверяют верхний слой поясной изоляции на наличие влаги. Если влаги внутри кабеля нет, на поврежденную часть оболочки накладывают свинцовую трубу (муфту) соответствующего размера с двумя заливочными отверстиями. Трубу составляют из двух половин рольного свинца длиной на 70—80 мм больше оголенной части кабеля.
Муфту заполняют кабельным составом МП-1. Если внутри кабеля есть влага, поврежденный участок вырезают и вместо него вставляют отрезок кабеля, соответствующий по марке, сечению и длине ремонтируемому. С обеих сторон кабельной вставки монтируют соединительные муфты. В некоторых случаях, используя оставленный при прокладке кабеля запас по длине, обходятся установкой одной соединительной муфты.
При незначительных повреждениях изоляции и оболочки кабеля, которые возникают при пробое изоляции с одной жилы на оболочку во время испытания кабеля повышенным напряжением постоянного тока, ремонт кабеля также осуществляют без разрезания токопроводящих жил. При наличии достаточной слабины жилы-разводят, в поврежденном месте снимают заводскую изоляцию и восстанавливают ее бумажными роликами. В этом случае применяют свинцовую муфту также из двух продольных половин.
Поврежденный защитный шланг кабеля ААШв ремонтируют в струе горячего воздуха сварочным пистолетом ПС-1 с электрическим подогревом или газовоздушным пистолетом при 170 —200 °С. В качестве присадки применяют ПВХ пруток диаметром 4 — 6 мм. Места, подлежащие ремонту, очищают и обезжиривают бензином, а посторонние включения, выступающие края и задиры в местах повреждения вырезают. При ремонте проколов, небольших отверстий и раковин к месту повреждения приваривают присадочный пруток и после охлаждения обрезают его конец.
При ремонте щелей, прорезей и вырезов пруток приваривают к шлангу на расстоянии 1 — 2 мм от места повреждения, а затем укладывают его вдоль щели или прорези, заканчивая приварку прутка в целом месте. После охлаждения срезают выступающие части прутка и выравнивают сварной шов. При значительных поверхностных повреждениях шланг ремонтируют, применяя ПВХ заплаты или разрезные манжеты. К шлангу по всему периметру приваривают заплату, а затем вдоль образовавшегося шва — присадочный пруток. Манжету из ПВХ трубки разрезают и надевают на поврежденное место шланга. После этого заваривают пруток вокруг торца манжеты и вдоль ее разреза.
Рис. 117. Установка ремонтной формы для устранения течи пропитывающего состава в местах ввода кабеля в корпус заделки (а) и вывода жил из корпуса (б):
1 — корпус заделки, 2 — ремонтная форма, 3 — место течи
Как правило, вышедшие из строя заделки вырезают и монтируют новые. Если длина кабеля имеет достаточный запас, ремонт ограничивается монтажом только концевой заделки. В противном случае кабель наращивают и дополнительно монтируют соединительную муфту. Течь пропиточного состава из концевой эпоксидной заделки возможна в месте окончания корпуса, а также в месте выхода жил из корпуса заделки. Дефекты, связанные с нарушением герметичности заделки, могут возникнуть из-за плохой обработки поверхности наири-товых трубок, несоблюдения размеров, указаний по обезжириванию и др. Течь пропиточного состава в местах окончания корпуса заделки и выхода жил из корпуса устраняют с помощью установки ремонтной формы и заливки ее эпоксидным компаундом (рис. 117). Коронирование по поверхности наиритовых трубок устраняют подмоткой по трубкам липкой ПВХ ленты в два слоя с 50 %-ным перекрытием.
Контрольные вопросы
- Какую документацию представляют при сдаче кабельной линии в эксплуатацию?
- На основании чего составляют паспорт кабельной линии и какие сведения в него заносят?
- Какие осмотры производят в процессе эксплуатации кабельных линий? Каковы их периодичность и содержание?
- Почему нельзя допускать нагрев жил кабелей выше допустимого?
- Как осуществляют контроль за нагрузками кабельных линий?
- Каковы причины коррозии кабельных линий?
- С какой целью испытывают кабельные линии после монтажа и в процессе эксплуатации?
- Каковы характерные повреждения кабелей, соединительных муфт и концевых заделок?
- Какими методами определяют место повреждения кабельной линии?
- Как устраняют течь пропиточного состава из эпоксидных концевых заделок?
Источник
Ремонт кабеля, восстановление электрической изоляции
Особенности и виды ремонта кабелей
Данный вид электротехнических работ выполняется не в специально оборудованных цехах, а на месте аварии. Ремонт кабелей, как правило, необходимо сделать срочно, поскольку от электроснабжения отключается большое число потребителей. Наша высоковольтная электролаборатория полностью оснащена и укомплектована для проведения работ по ремонту и восстановлению простых и силовых кабелей любой сложности.
Причины появления проблем с кабелем
- механическое повреждение кабеля в процессе прокладки, или на этапе иных работ;
- наличие дефектов в муфтах, как концевых, так и соединительных;
- нарушения в технологии монтажных работ, или заводской брак;
- просадка, или движение грунта могут вызвать повреждение кабеля;
- сильный перегрев элементов конструкции, которые выполнены из металла;
- если сам кабель старый, эксплуатировался на протяжении долгого срока и уже не справляется с текущими нагрузками;
- превышение допустимых нагрузок (что приводит к перегоранию проводки, повреждениям, обрывам или замыканию).
В случае если подобное произошло, следует обратиться к специалистам электротехнической выездной лаборатории, сотрудники которой смогут помочь с ремонтом.
Виды ремонта кабеля
Срочный ремонт – осуществляется в случаях, когда пропадает автоматическое резервное питание в особо важных приемниках или приёмников 1-2 категории. В случае аварии остальные приемники либо перегружаются, либо ограничивают потребителей. Ремонт кабеля должен осуществляться аварийной ремонтной бригадой в течение суток.
Аварийный ремонт – проводится, когда кабельная линия лишается напряжения, потребители остаются без электричества и подача не может быть возобновлена. Также аварийный ремонт кабеля проводится в случаях, когда перегружается резервная линия и требуется снять нагрузку, ограничив потребителей. Работы по восстановлению и ремонту кабеля проводится незамедлительно, до полной подачи электроэнергии.
Услуги по аварийному ремонту кабелей включают:
- испытания повышенным напряжением и поиск места повреждения с высокой точностью;
- определение характера неисправности и устранение ее;
- место обрыва определяется независимо от его расположения (в стенах, на глубине, на открытом пространстве);
- осуществление прожига кабеля несколькими методами;
- ремонт при пробое изоляции, монтаж муфт, ремонт питающих линий, абонентских и частных сетей;
- электроизмерения и составление протокола;
- испытания и пусконаладочные работы.
Плановый ремонт – выполняется согласно ежемесячному плану. Сроки и даты проведения ремонта кабеля утверждаются руководством энергослужб. Ремонт зависит от записей в журнале, где фиксируются результаты осмотров кабеля, испытания и измерения, сведений диспетчерских служб.
Ремонт оболочки кабеля. Технология
По всевозможным причинам (механические повреждения, осадка грунта, коррозия, несоблюдение правил прокладки кабеля, старение кабеля) кабельная линия может выйти из строя. Однако в большинстве случаев кабель подлежит восстановлению. Восстановление кабеля протекает достаточно легко, если необходимо провести ремонт внешних покровов, металлических оболочек. Намного сложнее, если необходимо произвести замену большой длины кабеля.
Наиболее простой случай — восстановление кабельной оболочки является сварка. На место повреждения, например, ПВХ оболочки кабеля прикладывается ПВХ пруток, который под воздействием горячего воздуха плавится и закрывает поврежденное место. Вместо прутка могут использоваться ПВХ заплаты или специальные термоусаживаемые манжеты.
Термоусаживаемые манжеты ценны при необходимости произвести герметизацию кабеля, не осуществляя его разрыв. Повреждения кабеля или места, где вскрыта муфта, легко и надёжно герметизируются с помощью термоусаживаемых манжет.
Как и у термоусаживаемых трубок, внутренняя поверхность термоусаживаемой манжеты имеет покрытие клейким составом, благодаря которому она с легкостью прикрепляется к пластмассовой и металлической оболочке. Особо стоит упомянуть армированные манжеты.
Армированные термоусаживаемые манжеты отличаются стекловолоконным сетчатым армированием в толще термоусаживаемого материала, что дает изделию дополнительную прочность во время усадки, что защищает от разрыва, и увеличивает механическую прочность манжеты после окончания монтажа.
Помимо этого во внутренней структуре армированной манжеты присутствует слой фольги для защиты от местного перегрева, она способствует равномерному распределению нагрева по поверхности манжеты. Снаружи армированной манжеты нанесен огнезащитный слой с термоиндикацией. При нагреве и усадке изделия до необходимого состояния, данная индикация становится невидимой, что также позволяет избежать перегревов.
Армированные термоусаживаемые манжеты существенно понижают квалификационные требования к кабельщику-спайщику, а также обеспечивают дополнительную защиту сростка при укладке кабеля непосредственно в грунт.
Термоусаживаемые манжеты обеспечивают надежную защиту сростка, не зависимо от того, являются они обычными или армированными, что позволяет выбирать необходимый тип манжет или комбинировать оба в зависимости от того в каких условиях будет прокладываться и эксплуатироваться кабель.
Ремонт с применением термоусаживаемой манжеты
1.1. Манжета выбирается такой, чтобы после усадки на кабель ее внутренний диаметр был в пределах от (Db +15% Db) до (Da-15% Da); где Db – внутренний диаметр манжеты после усадки, Da – внутренний диаметр манжеты до усадки.
1.2. Определяется граница места ремонта оболочки кабеля (минимум по 100 мм в обе стороны от краев дефекта по длине кабеля).
1.3. При наличии ребер на оболочке кабеля необходимо в месте ремонта снять ребра по всей окружности.
1.4. Поверхность оболочки в месте ремонта зачистить шкуркой и обезжирить ацетоном.
1.5. Отрезать от манжеты и замка участок равный по длине месту ремонта.
1.6. Снять с отрезка манжеты защитную пленку, обернуть манжету вокруг ремонтируемого участка кабеля таким образом, чтобы клеевой слой манжеты примыкал к оболочке кабеля. Надвинуть на приливы манжеты замок.
1.7. Легким пламенем газовой горелки усадить манжету на кабель, начиная прогрев с середины со стороны, противоположной замку. Перемещая пламя горелки вдоль и по периметру манжеты, добиться ее осаживания на кабель, при этом необходимо следить, чтобы не было перегрева манжеты.
1.8. После полной усадки манжеты необходимо дополнительно прогреть зону вблизи замка. При правильной усадке манжеты после прогрева из-под ее концов на оболочку кабеля должен выдавиться клеевой состав в виде ровных валиков.
1.9. После усадки необходимо дать манжете остыть до температуры ниже +35 °С. Не допускаются любые механические воздействия на место ремонта до остывания.
Инструменты
Изделия усаживаются с помощью струи горячего воздуха, мягкого желтого пламени пропан-бутановых горелок или других источников тепла, способных нагреть материалы выше +120°С (необходимая температура зависит от типа трубки или манжета). В домашних условиях это делается с помощью спичек, зажигалки, путем помещения трубки в кипяток, если это допустимо. Для работы с термоусадочными материалами идеальны специальные тепловые пистолеты, промышленные фены с комплектом насадок и регулятором температуры.
Сложности ремонта силового кабеля
Ремонт кабеля, как таковой, подразумевает несколько этапов:
- в первую очередь следует найти точное место обрыва, или поломки;
- далее предстоят предварительные работы (если трасса кабелей проложена под землей, то потребуется выполнение земляных работ);
- проводится непосредственный ремонт, который представляет собой сложную процедуру, справиться с этим штатный техник и электрик не сможет (не в силу отсутствия необходимых знаний или опыта, а по причине отсутствия необходимого оборудования – к примеру, ремонт кабеля 10 кв могут выполнить только люди, специализирующиеся на подобных работах).
Ремонт силового кабеля специалистами подразумевает восстановление броневого покрова, муфт, оболочек или тому подобного.
Как можно обнаружить неисправность на кабеле
Чтобы определить место неисправности или повреждения, специалистам нужно будет замерить уровень сопротивления изоляции в кабельной линии с помощью магаомметра или другого измерительного оборудования. Испытания сети мегаомметром обычно проводятся в течение минуты, после чего полученные показатели сравнивают с нормальными величинами. Если параметры сопротивления кабельной линии будут ниже установленных норм, специалистам нужно будет провести измерение кабеля методом повышенного напряжения.
Методика поиска неисправностей в электрической системе должна выбираться с учетом характеристик кабельной линии, а также характера повреждения и параметров переходного сопротивления. Специалистам должны быть хорошо известны все основные виды повреждения электрического кабеля. В кабельной линии с тремя фазами часто возникают следующие поломки:
— замыкание фазы или фаз на землю;
— соединение фаз между собой;
— пробой электрической изоляции.
Современные мегаомметры дают возможность быстро провести исследование электрической системы и выявить любую из перечисленных выше неисправностей. В некоторых случаях для проведения безопасных измерений может потребоваться снижение характеристик напряжения в электрической системе.
Чтобы снизить параметры переходного сопротивления можно сделать прожиг кабеля, с использованием генератора высокой частоты и кенотрона. Это сложный процесс, в ходе которого могут возникнуть различные непредвиденные ситуации. Ход испытания будет напрямую зависеть от состояния электрического кабеля и характера его повреждения. Правильное исполнение таких работ позволяет уже в течение нескольких десятков секунд добиться значительного снижения сопротивления.
Когда примерная зона неисправности определена с помощью специальных измерительных средств, специалисты переходят к определению точного места повреждения кабеля. Чтобы определить повреждение максимально точно, с одного конца кабеля следует одновременно проводить несколько поисковых методик или одновременно проводить одну методику сразу с двух концов кабельной линии.
Самой распространенной методикой поиска повреждения на электрическом кабеле сегодня считается импульсный способ. Это универсальный метод поиска, который можно проводить в любых условиях и для поиска различных повреждений. Единственным исключением является повреждение, именуемое заплывающим пробоем, из-за которого уровень переходного сопротивления на кабельной линии может достигать 150 Ом.
Данная методика предполагает измерение интервала между подачей зондирующего импульса тока в кабель и приемом отраженного всплеска, который возникает на месте повреждения. Скорость распространения импульсного разряда по кабельным линиям может достигать 160 м/мкс. Когда специалистами будут получены данные отклика импульса, им останется только провести специальные расчеты, чтобы определить точное расстояние от места подключения измерительного оборудования к кабельной линии до места дефекта. Кстати, характеристики полученного искажения заряда позволяют не только определить место повреждения, но и максимально точно определить характер дефекта, что может существенно упростить работы ремонтной бригаде.
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости услуг электролаборатории.
Ремонт кабельных муфт и концевых заделок
Кроме уже перечисленных аварий, которые происходят на теле кабеля, встречаются повреждения в местах соединения – в соединительных муфтах. Чаще всего нельзя точно выяснить подробности такой неисправности только раскопав и осмотрев её. Наиболее сложно выяснить факт проникновения влаги внутрь муфты. Поэтому выполняется её разборка для более детального обследования. При отсутствии влаги и существенных дефектов, причинённых аварией, муфта ремонтируется. В противном случае повреждённая деталь вырезается и взамен ставится муфта с удлинением. При недостаточном удлинении делается вставка из отрезка нового кабеля с отдельной муфтой на каждом его конце.
И соединительные и концевые муфты ремонтируются одинаковыми способами
- осмотр,
- разборка,
- выяснение ремонтопригодности,
- ремонт или вставки кабеля с двумя новыми муфтами.
Отличие заключается лишь в том, что при ремонте концевой муфты с вставкой отрезка кабеля применяется одна концевая и одна соединительная, а при ремонте соединительной – две соединительные. Кабели с концевыми муфтами для защиты от воздействия окружающей среды снабжаются металлическими кожухами, закрывающими её, находящуюся снаружи. Такие кожухи должны подвергаться регулярному техническому обслуживанию:
- осмотру,
- проверке болтовых соединений и уплотнений,
- очистке от пыли и грязи,
- нанесению окрашивающих эмалей.
Аналогичными способами ремонтируются и обслуживаются концевые заделки кабелей. При замене заделки, которая утратила свою пригодность в результате аварии и недостаточной длине, после её удаления добавляется отрезок нового кабеля с новой заделкой и соединительной муфтой.
Перечень ремонтных работ
В перечень услуг по ремонту поврежденного кабеля напряжением 380/04; 6; 10 кВ входят такие работы:
- Визуальный осмотр.
- Определение причины дефекта и топографическое местонахождение точки неисправности.
- Нахождение обрыва, проложенного в земле.
- Нахождение места дефекта кабеля в стенах домов.
- Скрытие и подготовительные работы для проведения ремонта.
- Установка линейных соединительных кабельных муфт.
- Восстановление линии в виде монтажа концевых термоусадочных муфт для концевого ремонта.
- Ремонт изоляции кабеля и ее восстановление.
- Фазировка соединения.
- Обоснование ремонта кабеля необходимой документацией, актом, записью в соответствующих журналах.
Поиск места и выявление причины дефекта в кабеле выполняется импульсным методом с помощью измерительного рефлектометра. При ремонте кабеля величиной напряжения 0,4 до 10 кВ определяется место повреждения (битости) путем определения повреждения кабельных пар и определения коротких замыканий.
Производится привязка к местности, которая помогает точно определить трассу пролегания и глубину нахождения кабеля в земле. Выполняется при помощи кабелеискателя, генератора и штыревых щупов для контактного способа поиска.
Источник