Техническое обслуживание и ремонт кабельных ЛЭП
Втехническое обслуживание кабельных линий (КЛ) входят ревизии, осмотры и ремонты оборудования, а также осмотры вспомогательных сооружений. Осмотры (обходы) бывают плановыми и внеочередными (или специальными). Внеочередные осмотры производятся при появлении условий, которые могут вызвать повреждения линий, а также после их автоматических отключений, даже если их работа не нарушена. Техническое обслуживание и ремонт осуществляются на основе перспективных, годовых и месячных планов работ. Во время ревизий и осмотров проводят профилактические измерения и устраняют мелкие повреждения и неисправности.
К работам по техническому обслуживанию относятся:
-плановые и внеочередные обходы и осмотры КЛ (периодичность осмотров приведена
-установка, замена и осмотр концевых воронок и соединительных муфт КЛ;
-измерение сопротивления соединений проводов — болтовых, плашечных и болтовых переходных, а также мест соединения жил кабелей;
проверка колодцев КЛ;
-работы и измерения, связанные с проверкой конструктивных элементов КЛ при приемке их в эксплуатацию;
-надзор за работами, проводимыми вблизи линий электропередачи сторонними организациями;
контроль за знаками, обозначающими трассу КЛ;
-контроль состояния и замена нумерации и предупредительных плакатов;
-контроль за температурным режимом оболочек кабелей.
| Объект | Периодичность осмотров | Примечание |
| КЛ: концевые муфты кабелей напряжением свыше 1000 В | 6 мес. | — |
| трасса | 3 мес. | В земле |
| кабельные колодцы | 6 мес. | — |
| концевые муфты кабелей напряжением ниже 1000 В | 1 год | — |
| РУ: аппаратура | 3 дня | Дежурный персонал |
| 1 мес. | Разряды, коронирование | |
| 6 мес. | Без персонала | |
| 3 мес. | До 1000 В | |
| РП: аппаратура | 6 мес. | На пункте распределения |
Кабельные линии, особенно проложенные в земле, необходимо защищать от коррозии. Хотя кабели имеют защитные антикоррозионные покрытия, эти покрытия с течением времени разрушаются, что может привести к аварии. Особенно большие разрушения оболочек кабелей возникают в почвах с низким электрическим сопротивлением и в местах, где функционирует электрифицированный транспорт на постоянном токе. Для защиты металлических оболочек кабелей применяют катодную поляризацию, электрический дренаж и протекторную защиту.
При различных видах повреждений, а также при повреждениях, связанных с проведением профилактических испытаний повышенным напряжением, необходимо быстро ремонтировать кабельные линии во избежание нарушения нормальной схемы электроснабжения. Чаще всего происходят механические повреждения кабельных линий при производстве различных земляных работ из-за невыполнения требований правил охраны электрических сетей. Часто причиной выхода из строя кабельной линии является пробой соединительных и концевых муфт из-за их некачественного монтажа.
Изоляцию кабельных линий испытывают с помощью специальных высоковольтных выпрямительных установок. Минус от источника постоянного тока подается на жилу кабеля, плюс — на землю. Состояние кабеля определяют по току утечки. При удовлетворительном состоянии кабеля ток утечки при подъеме напряжения за счет зарядки его емкости резко возрастает, затем быстро снижается до 10..20% от максимального. Результаты испытания кабеля считаются удовлетворительными, если не наблюдалось скользящих разрядов, толчков тока утечки или нарастания его установившегося значения, а сопротивление изоляции, измеренное мегаомметром после испытания, оставалось неизменным. При наличии дефектов в кабеле пробой изоляции в большинстве случаев происходит в течение первой минуты после подачи испытательного напряжения.
При пробое изоляции с жилы на металлическую оболочку (однофазное повреждение) кабели ремонтируют без их разрезания при условии, что изоляция не увлажнена сверх нормы. При повреждении жил кабеля этот участок вырезают, вставляют новый отрезок и монтируют две муфты.
Основной причиной повреждений кабельных муфт являются неисправности монтажа: дефекты пайки горловины муфты или некачественная пайка заливочных отверстий, в результате чего герметичность муфты нарушается; слишком крутой изгиб жил кабеля, из-за чего происходит разрыв бумажной изоляции и муфта теряет электрическую прочность; неправильное или недостаточное заполнение муфты заливочной массой; некачественная припайка соединительных гильз или проводника заземления, повреждения поясной изоляции у ее обреза и т.д.
При повреждении кабельной линии важно быстро и точно определить место неисправности. В этом случае часто удается ограничиться короткой вставкой кабеля, так как влага из грунта не успевает всосаться в его оболочку на значительную длину, и не нужно выполнять большой объем работ по вскрытию траншей, поскольку известно точное место повреждения.
При аварии сначала определяют характер повреждения. В кабельных линиях возможны следующие повреждения:
-пробой или нарушение изоляции, вызывающие замыкание одной жилы на землю;
-замыкание двух или трех жил на землю;
-замыкание двух или трех жил между собой в одном месте;
-замыкание двух или трех жил между собой в разных местах;
-обрыв одной, двух или трех жил без заземления;
-обрыв одной, двух или трех жил с заземлением оборванных;
-обрыв одной, двух или трех жил с заземлением необорванных;
-заплывающий пробой изоляции.
Перед началом работ по выявлению характера повреждения кабельную линию отключают с обеих сторон, проверяют на отсутствие напряжения и выполняют ее разрядку наложением заземления на каждую фазу. Большинство повреждений определяют измерением сопротивления изоляции каждой токоведущей жилы кабельной линии по отношению к земле и между каждой парой токопроводящих жил.
Для определения места повреждения кабельной линии сначала весьма приблизительно выделяется зона повреждения, а затем в ней уточняется место для вскрытия линии. Для обнаружения зоны повреждения используют относительные методы, а точное место повреждения определяют абсолютными методами. К относительным методам относятся методы: импульсный, колебательного разряда, петли и емкостной. К абсолютным — индукционный и акустический.
Импульсный методоснован на посылке в поврежденную линию зондирующего электрического сигнала и измерении интервала времени между моментами его подачи в линию и возвратом отраженного импульса. Импульс отражается от места обрыва линии и по времени возврата импульса можно судить об удаленности места аварии от места приложения сигнала.
Метод колебательного разрядаоснован на измерении периода (или полупериода) собственных электрических колебаний в кабеле, возникающих в момент пробоя поврежденного кабеля при приложении к нему испытательного напряжения. Период колебаний пропорционален расстоянию до места повреждения.
Метод петлиоснован на измерениях сопротивлений жил кабеля с двух сторон с помощью моста постоянного тока. Разница в показаниях позволяет определить место повреждения.
Емкостной методоснован на измерении емкости частей оборванной жилы (между каждой частью жилы и оболочкой) с помощью моста переменного тока на частоте 1 кГц.
Индукционный методоснован на улавливании магнитного поля над кабелем, по которому пропускается ток звуковой частоты (800. 1000 Гц). Передвигая вдоль кабеля приемную рамку со стальным сердечником, в цепь которой через усилитель включены наушники, электромонтер находит место повреждения по максимальному уровню звукового сигнала.
Акустический метод основан на прослушивании с поверхности земли звуковых колебаний, вызываемых искровым разрядом в месте повреждения.
В настоящее время существует множество приборов и устройств для обнаружения повреждений кабельной линии, основанных на реализации одного или нескольких указанных методов.
Источник
Обслуживание кабельных линий
Силовые кабели подразделяются на кабели общего и специального применения и выпускают одно-, двух-, трех- и четырехжильными с сечением жил 2,5—800 мм 2 .
Контрольные кабели изготовляют с количеством жил 4—37; сечение жил 0,75—10 мм 2 . Изоляцию кабелей выполняют из пропитанной кабельной бумаги, пластмассы или резины.
Осмотры трасс кабельных линий напряжением до 10 кВ производят в следующие сроки:
- трасс кабелей, проложенных в земле,— по местным инструкциям, но не реже 1 раза в 3 мес.;
- концевых муфт на линиях напряжением выше 1000 В — 1 раз в 6 мес., на линиях 1000 В и ниже — 1 раз в год; кабельные муфты, расположенные в трансформаторных помещениях, распределительных пунктах и на подстанциях, осматривают одновременно с другим оборудованием;
- кабельные колодцы осматривают 2 раза в год.
Осмотр туннелей, шахт и каналов на подстанциях производят по местным инструкциям. Обнаруженные при осмотрах ненормальности заносят в журнал дефектов и неполадок с оборудованием для последующего устранения.
В периоды паводков и после ливней производят внеочередные обходы.
Раскопки кабельных трасс или земляные работы вблизи них производят только с разрешения эксплуатирующей организации.
Вскрытые кабели укрепляют -для предупреждения провисания и защищают от механических повреждений. На месте работ устанавливают сигнальные огни и предупредительные плакаты.
Производителю работ указывают точное местонахождение кабелей, порядок обращения с ними, распиской он подтверждает получение указанных сведений.
Особое внимание обращают на раскопки, производимые механизированным способом. В зависимости от способа производства работ и средств механизации принимают необходимые меры защиты кабелей от механических повреждений.
При обнаружении во время разрытия земляной траншеи трубопроводов, неизвестных кабелей или других коммуникаций, не указанных в схеме, необходимо приостановить работы и поставить об этом в известность руководителя для получения соответствующих указаний.
Раскопки зимой на глубину ниже 0,4 м производят с отогревом земли.
При этом следят за тем, чтобы от поверхности отогреваемого слоя до кабелей сохранился слой земли толщиной не менее 0,25 м.
Оттаявшую землю отбрасывают лопатами, использование ломов и тому подобных инструментов запрещается.
Раскопки землеройными машинами на расстоянии ближе 1 м от кабеля, а также применение отбойных молотков для рыхления грунта над кабелями на глубину более 0,4 м при нормальной глубине прокладки кабелей не разрешаются.
Клин-бабы и другие аналогичные ударные механизмы разрешается применять на расстоянии не ближе 5 м от трассы кабелей.
Под надзором электротехнического персрнала предприятия (организации) перед началом работы производят контрольное вскрытие кабелей для уточнения их расположения, глубины прокладки и устанавливают временное ограждение, определяющее границы работы строительных механизмов.
Кабельные линии напряжением 3—10 кВ в процессе эксплуатации не реже 1 раза в год подвергают профилактическим испытаниям повышенным напряжением постоянного тока.
После ремонтных работ на линиях или раскопок вблизи трасс производят внеочередные испытания.
Периодичность испытаний кабельных линий, проложенных в земле и работающих без электрических пробоев в течение 5 лет и более с момента прокладки, устанавливает ответственный за электрохозяйство с учетом местных условий, но не реже 1 раза в 3 года.
Каждая кабельная линия имеет свой номер или наименование. Если линия состоит из нескольких параллельных кабелей, то каждый из них имеет тот же номер с добавлением букв А, Б, В и т. д.
На территории предприятий кабельные трассы обозначают пикетами через каждые 100 м и на поворотах трассы, над кабельными муфтами при пересечениях с железнодорожными путями, дорогами и т. п.
Для каждой кабельной линии при вводе в эксплуатацию устанавливают максимальные токовые нагрузки в соответствии с требованиями ПУЭ. Эти нагрузки определяют по участку трассы с наихудшими тепловыми условиями, если длина участка более 10 м.
Температуру нагрева кабеля проверяют преимущественно на участке с наихудшим внешним охлаждением в сроки, установленные местными инструкциями.
Температура воздуха внутри туннелей, шахт и каналов в летнее время не должна превышать температуры наружного воздуха более чем на 10°С.
Кабельные линии 6—10 кВ, несущие нагрузки меньше номинальных, можно кратковременно перегружать.
Наиболее характерными причинами повреждения изоляции кабелей являются следующие:
- трещины или сквозные отверстия в свинцовой оболочке, совпадение нескольких бумажных лент, заусенцы на проволоках токоведущих жил в результате заводских дефектов;
- надломы изоляции жил при разводке, плохая пропайка соединительных зажимов, неполная заливка муфт мастикой, непропаянные шейки муфт в результате дефектов монтажа;
- крутые изгибы на углах, изломы, вмятины, перекрутка кабеля в результате дефектов прокладки;
- пробои и вмятины от неаккуратной раскопки на кабельных трассах;
- коррозия свинцовой оболочки, вызванная действием блуждающих токов или химическим составом грунта;
- перегрев или старение изоляции.
Короткое замыкание, перегрев жил, смещение и осадка грунта приводят к обрыву токоведущих жил кабеля.
С целью определения места повреждения кабеля выявляют прежде всего вид повреждения и в зависимости от этого выбирают соответствующий метод измерения. В кабельных линиях низкого напряжения выявление вида повреждения осуществляют с помощью мегаомметра, которым измеряют сопротивление изоляции каждой токоведущей жилы кабельной линии по отношению к земле и между каждой парой жил. При определении целостности токоведущих жил мегаомметром предварительно устанавливают закоротку с одного конца кабеля.
В кабельных линиях высокого напряжения вид повреждения определяют путем поочередного испытания каждой жилы (с заземлением и без заземления остальных) постоянным током от установки типа АИИ-70 медленным подъемом напряжения до испытательного.
При двойном разрыве кабеля, повреждении изоляции жил в разных местах для выявления характера повреждения применяют приборы типа ИКЛ-4 и ИКЛ-5.
Все рекомендуемые методы нахождения места повреждения кабельных линий разделяют на две группы: относительные и абсолютные. Относительные методы позволяют ориентировочно определить расстояние от места измерения до места повреждения непосредственно на трассе, но для проведения работ нужно абсолютным методом уточнить место раскопок.
В практике широко применяют следующие методы определения повреждений в силовых кабелях: абсолютные — индукционный и акустический, относительные — импульсный, петлевой, колебательного разряда и емкостный. Эти методы дают хорошие результаты после предварительного прожигания поврежденного места кабельной линии специальной кенотронно-газотронной установкой, для снижения переходного сопротивления.
При междуфазных повреждениях кабеля с переходным сопротивлением не более 50 Ом целесообразно для определения места повреждения применять индукционный метод.
По двум фазам кабеля от генератора звуковой частоты ГЗТЧ-4 пропускают ток, который вокруг кабеля, проложенного в земле, на участке до места повреждения образует электромагнитное поле. С помощью кабелеискателя радиоприемного типа ИП-7, ИП-8 или ПК-1 на трассе кабельной линии устанавливают наличие этого поля, перенося кабелеискатель вдоль трассы. Индукционный метод очень точно позволяет определить место повреждения кабеля. 
Схема определения замыкания между жилами кабеля индукционным методом
1 — место повреждения; кабель в трубе; 3 — соединительная муфта; G — генератор ГЗТЧ-4; > — приемная антенна; У— усилитель; Я — телефон
Акустический метод основан на прослушивании звуковых колебаний над местом повреждения кабеля. Эти колебания создает в месте повреждения искровой разряд, питающийся от генератора типа АИП-3 м.
Если жила с поврежденной изоляцией не имеет обрыва, а в кабеле одна жила имеет неповрежденную изоляцию, целесообразно применять для определения места повреждения петлевой методу который основан на принципе моста. Емкостной метод применяют при обрывах жил кабеля в соединительных муфтах. Измерение емкости кабеля производят как на постоянном токе, так и на переменном.
Метод, основанный на посылке в поврежденную линию зондирующего электрического импульса и измерении интервала времени между моментом подачи этого импульса и моментом прихода отраженного сигнала, называют импульсным. Реализуют этот метод с помощью приборов типа ИКЛ-4 и ИКЛ-5. Если в изоляции силовых кабелей произошло повреждение, которое можно обнаружить только при приложении испытательного напряжения (прибор типа ЭМКС-58), применяют метод колебательного разряда. В этих случаях при приложении испытательного напряжения к изоляции кабеля пробои следуют один за другим с промежутками в несколько секунд, а иногда минут. Если напряжение снизить, пробои прекращаются. Иногда изоляция кабельной линии, имевшей пробой, начинает выдерживать повышенное напряжение — происходит «заплывающий» пробой, он характерен для соединительных кабельных муфт, когда в них образуются полости, играющие роль искрового промежутка. Одним из признаков места повреждения кабеля является характерный запах горелого джута (оплетки кабеля). При повреждении кабеля в результате аварии токи короткого замыкания, как правило, сильно разрушают свинцовые и бронированные оболочки, поэтому при вскрытии кабеля место повреждения хорошо видно. Если повреждение скрыто, необходимо тщательно очистить предполагаемое место повреждения от земли и по возможности приподнять кабель. Измерение сопротивления изоляции производят мегаомметром на напряжение 2500 В до и после испытания кабеля повышенным напряжением выпрямленного тока.
Сопротивление изоляции силовых кабелей напряжением до 1000 В должно быть не ниже 0,5 МОм, а у кабелей напряжением выше 1000 В, значения сопротивления не нормируются.
Длительность приложения полного испытательного напряжения при приемно-сдаточных испытаниях 10 мин, в эксплуатации — 5 мин. После мелких ремонтов, не связанных с перемонтажом кабеля, изоляцию подвергают проверке мегаомметром на напряжение 2500 В.
Кабельные линии с нормальной бумажкой изоляцией в процессе эксплуатации имеют стабильные токи утечки при напряжении до 10 кВ — 300 мкА. Для коротких кабельных линий до 100 м на напряжение 3—10 кВ без соединительных муфт допустимые токи утечки не должны превышать 2—3 мкА на 1 кВ испытательного напряжения. Ассиметрия токов утечки по фазам не должна быть больше 8—10 мкА при условии, что абсолютные значения токов не превышают допустимого.
Источник
