Лабораторные / Ответы для отчёта №4
.docx1. Как выполняется изоляция кабелей с вязкой пропиткой?
Трехжильные кабели с вязкой пропиткой. Изоляция выполняется либо слоями кабельной бумаги, пропитанной вязкими маслоканифольными компаундами или кабельными маслами (нефтяными или синтетическими), либо из пластмасс. Кабельная бумага толще конденсаторной, от 80 до 170 мкм. Слои бумаги накладывают так, чтобы зазоры слоев не совпадали.
2. Какие дефекты могут быть в изоляции кабелей с вязкой пропиткой?
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.
3. Как развиваются ветвистые разряды в изоляции кабеля?
Часто ветвистый разряд поражает лишь небольшой участок поверхности диэлектрика в изоляционной конструкции. [1]. ... Измерение сопротивления изоляции кабеля мегомметром производится как перед испытанием повышенным напряжением, так и после этого испытания. [11]. В бумажной изоляции силового кабеля слабыми местами ( очагами развития пробоя) являются зазоры между отдельными лентами бумаги в каждом повиве. В кабелях с вязкой пропиткой ( например, масляно-канифольным компаундом) в эксплуатации после многократных последовательных нагревов и охлаждений кабеля часть зазоров, ближайших к жиле, оказывается не заполненной пропиточным компаундом.
4. На какие напряжения применяются кабели с вязкой пропиткой?
Силовые кабели с пропитанной бумажной изоляцией (с вязкой пропиткой) имеют значительные ограничения по номинальному напряжению из-за интенсивных ионизационных процессов при переменном напряжении, и поэтому применяются в распределительных сетях России при напряжениях до 35 кВ включительно (за рубежом при напряжениях до 60 кВ).
5. Почему кабели с вязкой пропиткой могут работать при постоянном напряжении при более высоких напряжениях, чем при переменном?
При постоянном напряжении кабели с вязкой пропиткой имеют значительно более благоприятные характеристики, так как отсутствует возможность образования ветвистых разрядов. [8]
Важное значение имеют профилактические испытания кабелей в эксплуатации. Особенно это касается кабелей с вязкой пропиткой, в которых возможно медленное развитие ветвистого разряда и увлажнение, вызванное дефектами монтажа. В среднем срок развития дефектов в кабелях с вязкой пропиткой составляет 1 - 1 5 года. Цель профилактических испытаний заключается в выявлении дефектных мест и их устранении при ремонте кабельной линии. Профилактические испытания проводятся путем приложения повышенного постоянного напряжения. Выбор постоянного, а не переменного испытательного напряжения обусловлен рядом обстоятельств. При воздействии постоянного напряжения в кабельной изоляции не возникают остаточные повреждения в виде обугливания или подсыхания, даже если приложенное напряжение близко к пробивному.
6. Какие дефекты в изоляции кабеля могут быть обнаружены с помощью мегомметра?
Существует целый ряд факторов, влияющих на величину сопротивления изоляции, а именно:
1. Атмосферные условия. Если кабель будет постоянно окружен влагой, то даже микротрещина в изоляционном материале приведет к тому, что сопротивление изоляции резко ухудшится. Именно поэтому в дождливую погоду электроприборы, подключенные через кабель, с плохой изоляцией могут просто напросто не работать.
2. Неправильная укладка кабеля. Если при укладке кабеля допустить повреждение изоляционного материала, то даже новый кабель (при образовании сырости) может показать низкий показатель сопротивления изоляции.
3. Устаревание изоляции. Как ни крути даже самый качественный провод со сверх надежной изоляцией с течением времени придет в негодность из-за постоянного воздействия окружающей среды.
Чтобы вовремя выявить проблемный кабель и не допустить аварийной ситуации, как раз и применяется для периодической проверки состояния такой прибор как мегаомметр.
7. Какие дефекты в изоляции кабеля могут быть обнаружены при испытании повышенным выпрямленным напряжением?
Проверка повышенным напряжением позволяет выявить в высоковольтных линиях следующие распространенные типы дефектов:
обрывы (в том числе отдельных жил) без заземления;
обрывы одной либо нескольких жил с их заземлением;
обрывы одной либо нескольких жил, с заземлением целых жил;
короткое замыкание между жилами либо на землю, происходящее в результате старения изоляционного покрытия либо коррозии металлических оболочек;
механические повреждения (наиболее частые для кабелей, пролегающих в грунте);
утечка масла из маслонаполненных кабелей;
другие виды повреждений, в том числе множественные нарушения целостности изоляции либо обрывы жил на всем протяжении кабеля.
Первое, что следует установить — это сопротивление изолирующей оболочки кабеля. Измерения в данном случае проводятся при помощи мегомметра при подаче тока напряжением 2.500 В. При этом, сопротивление должно составлять: для линий до 1.000 В — не менее 500 кОм, а для линий более 1.000 В — не менее 10 МОм.
Следующий тест — это проверка подачей завышенного напряжения. При этом проводится измерение сопутствующих токов утечки, определяют их характер и фазовую асимметричность. Применение подобного метода позволяет выполнить проверку целостности и однородности кабеля заметно точнее, чем мегомметром (а для некоторых типов дефектов такая проверка является единственно возможной).
Перед ее началом выполняют заземление оболочки кабеля, а также всех его жил, кроме тестируемой. В зависимости от рабочего вольтажа линии и материала ее изоляции, величина повышенного напряжения, а также время его подачи для определения пробоя является различной (для правильного выбора подаваемого напряжения и времени можно воспользоваться таблицей).
8. Какой физический смысл коэффициента асимметрии изоляции кабеля и почему этот параметр применяют при проверке изоляции.
Под коэффициентом асимметрии понимают отношение где I max - максимальное значение тока утечки в фазах кабеля; I min - минимальное значение тока утечки в фазах кабеля; Большая асимметрия (8-10 и более) является признаком дефекта (обычно плохая разделка муфт). Испытания кабелей ведутся с соблюдением всех требований электробезопасности.
9. Как производится замер сопротивления с помощью мегаомметра?
1. Перед проверкой кабель отключаем от электроустановки с двух сторон и заземляем его.
2. Затем подсоединяем мегаомметр к измеряемой жиле и заземляющему контуру (или к двум соседним жилам, если проверяем сопротивление изоляции между жилами), при этом сам прибор должен быть установлен на горизонтальной поверхности.
Примечание. В зависимости от положения переключателя Мегаомметр ЭС0202/2-Г способен измерять сопротивление до 50 и до 10 000 МОм.
3. Далее снимаем заземление с измеряемых жил.
4. Начинаем крутить ручку и следим за показателями прибора. Причем если мы производим измерение высоковольтного кабеля, то устанавливаем регулятор напряжения на 2 500 V.
Если на первом пределе показания прибора зашкаливают, то переводим его на второй предел и теперь в показаниях будет учавствовать верхняя шкала.
Согласно требованиям технической документации нижний предел изоляции после которого замена кабеля неизбежна, равняется 0,5 Мом
5. Затем фиксируем показания. А потом специальной перемычкой (сойдет обычный кусок провода) снимаем остаточный заряд с измеряемой жилы (соединяя ее с землей) и устанавливаем заземление обратно.
6. Все, измерения конкретно этой жилы или жил считается оконченным. Измерения других концов кабеля происходит точно так же. Но по условиям работы данного мегаомметра перерыв между каждым измерением должен быть равен двум минутам.
При этом выбор напряжения для испытания регламентируется ПУЭ 7-е издание п. 1.8.7