Файл: Сооружение и эксплуатация кабельных линий..pdf

мя возможность повреждения оболочек кабелей новых прокладок электрической пли химической коррозией уменьшается благодаря улучшению состояния электри­ ческого городского транспорта, являющегося источником блуждающих токов; при изыскании кабельных трасс производятся анализы агрессивности грунта и при про­ кладке кабелей осуществляются мероприятия по предот­ вращению химической коррозии.

Необходимо указать, что за последние годы для про­ кладки в земле применяются в основном силовые кабе­ ли различной конструкции не со свинцовыми, а с алю­ миниевыми оболочками. В условиях эксплуатации име­ ли место отдельные случаи коррозионного повреждения таких кабелей от несовершенства антикоррозионной за­ щиты, допущенной заводом-изготовителем. Алюминий по сравнению со свинцом значительно менее устойчив про­ тив коррозии, поэтому при применении кабелей с алю­ миниевыми оболочками должны строго выполняться тре­ бования правил, касающиеся области их использования и защиты от коррозии.

Остальные причины повреждений кабелей составля­ ют незначительный процент общего количества повреж­ дений.

Основной причиной повреждений соединительных муфт являются дефекты монтажа: 72,7% при испыта­ тельном напряжении и 91% при рабочем напряжении. Как показывает анализ, повреждения муфт как при ра­ бочем, так и при испытательном напряжениях происхо­ дят вследствие:

дефектной пайки шейки (горловины) муфты или пло­ хой пайки заливочных отверстий, в результате чего гер­ метичность муфты нарушается;

крутого изгиба фаз кабеля главным образом в ко­ решке разделки кабеля, в результате чего бумажная изоляция разрывается и муфта теряет электрическую прочность;

неправильного или недостаточного заполнения муф­ ты заливочной массой;

плохой пропайки соединительных гильз, поврежде­ ния поясной изоляции у ее обреза, плохой припайки про­ водника заземления и ряда других причин.

В значительном количестве соединительные муфты повреждаются по причине вытяжки жил кабеля из гильз. Эти повреждения происходят только в кабельных лини­

505

ях, проложенных в земле, где компенсация растягиваю­ щих усилий не всегда выполняется (см. § 7-1).

Вытяжка жил из гильз в соединительных муфтах про­ исходит главным образом вследствие осадки грунта, оползней и других деформаций грунта, что в городских условиях, где производится очень много различных зем­ ляных работ, часто имеет место.

Необходимо отметить, что принятая глубина заложе­ ния кабеля до 35 кВ как раз находится для средней по­ лосы на уровне промерзания грунта, в результате чего имеют место выпучивание его при оттаивании и возник­ новение усилий, растягивающих кабельную линию. Для

трассах кабельных линий или вблизи них правильно осу­ ществлялись засыпка и уплотнение грунта, в особенно­ сти в зимнее время, когда мерзлый грунт часто засыпа­

что вытяжка жил из гильз происходит главным образом в кабелях с медными жилами. Это объясняется тем, что для пайки медных жил применяется более легкоплавкий припой ПОССу-35-2, в результате чего механическая прочность соединений кабелей с медными жилами по­ лучается меньшей, чем у соединений кабелей с алюми­ ниевыми жилами, для которых применяется более туго­ плавкий припой (ЦА-15).

Специально проведенные опыты на разрыв образцов медных жил кабеля, спаянных в гильзах нормальной кон­ струкции припоем марки ПОССу-35-2, показали, что жилы начинают вытягиваться из гильзы через 10—15 дней после приложения нагрузки, равной 25% разрыв­ ного усилия для жилы. Следует предполагать, что при меньших растягивающих усилиях, но при более дли­ тельном воздействии жилы также будут вытягиваться из гильзы во всех случаях, когда будет превзойден пре­ дел упругости для припоя.

Во многих случаях вытяжка жил из гильз сопровож­ дается разрывом или образованием трещин в шейках муфты и, следовательно, нарушением герметичности свинцовой муфтыНачавшийся процесс вытяжки жил из гильз невозможно выявить профилактическими испыта­

506

ниями и имеющимися методами измерении поврежде­ ний, поэтому в большинстве случаев этот вид поврежде­ ния приводит к аварийному выходу кабельной линии.

8-5. Эффективность испытаний постоянным током кабельных линий 6 и 10 кВ

Эффективность испытаний принято определять коэф­ фициентом /гЭф, равным отношению числа пробоев изо­ ляции кабельных линий при испытательном напряжении к сумме чисел пробоев при рабочем и при испытатель­ ном напряжениях:

где п — число пробоев при испытательном напряжении за установленный период; а — число пробоев при рабо­ чем напряжении за этот же период.

К числу пробоев при рабочем напряжении а следует относить только чисто электрические.повреждения ка­ бельных линий, т.. е. такие, которые могли бы быть вы­ явлены при испытаниях повышенным напряжением. Ава­ рийные отключения кабельных линий в момент нанесе­ ния механического повреждения, обрыва линий или вы­ тяжки жил из соединительных гильз, а также другие виды повреждений, которые не могли быть заранее определены при испытании кабельных линий, естествен­ но, при подсчете коэффициента эффективности в расчет не принимаются. При правильно и хорошо организован­ ной системе профилактики повреждений кабельных ли­ ний коэффициент эффективности при существующих ме­ тодах испытаний может быть доведен до значения, близ­ кого к величине 0,75—0,85.

В кабельных сетях, где кабельные линии испытыва­ ются более часто (3—4 раза в год),.коэффициент эф­ фективности испытания имеет более высокое значение. Это объясняется тем, что каждое дефектное место в ка­ бельной линии со временем развивается, и изоляция в этом месте все более и более теряет свою электриче­ скую прочность. Поэтому при более частых испытаниях всегда будет большая вероятность выявить это ослаб­ ленное место при испытательном напряжении и не допу­ стить пробоя при работе линии.

507

Приведенный в данном разделе анализ повреждае­ мости кабельных линий со всей убедительностью пока­ зывает, что основными мероприятиями по обеспечению надежности работы кабельных линий является строгое соблюдение правил устройства кабельных линий, высо­ кая культура работы строительно-монтажных организа­ ций при прокладке и монтаже кабельных линий, а так­ же строгое соблюдение ПТЭ и выполнение всех требо­ ваний по охране кабельных линий в процессе их работы. Существующие методы профилактических испытаний кабельных линий без соблюдения указанных выше тре­ бований не могут обеспечить 100%-ную гарантию от по­ вреждений линий при рабочем напряжении.

Периодичность испытания кабельных линий в город­ ских кабельных сетях необходимо устанавливать для каждой кабельной линии в отдельности, исходя из мест­ ных условий с учетом состояния схемы автоматики, изо­ ляции линии и ее режима работы, состояния трассы ли­ нии и производства земляных работ в зоне ее прохож­ дения.

8-6. Аппаратура для испытания кабельных линий

Для испытания кабельных линий применяются ме­ гомметры и специальные установки с кенотронными или полупроводниковыми выпрямителями.

Широкое применение для проверки состояния изоля­ ции кабельных линий напряжением до 1000 В получил мегомметр типа МС-05.

Мегомметр МС-05 состоит из генератора постоянно­ го тока, измерительного прибора и добавочных сопро­ тивлений. Генератор мегомметра представляет собой машину постоянного тока с возбуждением от мощных магнитов из никель-алюминиевого сплава. Якорь гене­ ратора достигает номинальной частоты вращения при вращении рукоятки прибора с частотой 120 об/мин. На валу якоря помещен центробежный регулятор, обес­ печивающий постоянство частоты вращения якоря прл увеличении частоты вращения рукоятки привода (рис. 8-6). Переменное напряжение якоря генератора выпрямляется на коллекторе, для сглаживания пульса­ ции на выходе генератора подключен конденсатор. Ме­ гомметр МС-05 дает на выходе напряжение 2 500 В.

508

Наличие центробежного регулятора оборотов обеспе­ чивает правильное измерение сопротивления изоляции кабеля, имеющего большую емкость. Это объясняется тем, что при вращении ручки с частотой, обеспечиваю­ щей действие центробежного регулятора, через некото­ рое время, необходимое для зарядки емкости кабеля или иного объекта, напряжение на зажимах генератора уста­ навливается постоянным, вследствие чего через последо­ вательно включенную рамку логометра не проходят за­ рядно-разрядные токи емкости объекта.

Рис. 8-6. Кинематическая схема генератора мегомметра МС-05.

Измерительный прибор выполнен в виде магнито­ электрического логометра с двумя, рамками. Одна из рамок (большая) включена на напряжение генератора через внешнее сопротивление, другая (малая) — через постоянное сопротивление на выводе генератора.

Так как ток в параллельно включенной (малой) рам­ ке определяется постоянным сопротивлением, включен­ ным с ней последовательно, а ток в последовательно включенной (большой) рамке зависит от величины из­ меряемого сопротивления, подвижная система измере­ ния отклонится на угол, соответствующий данному от­ ношению, т. е. соответствующий измеряемому сопротив­ лению.

509

Принципиальная схема мегомметра МС-05 приведе­ на на рис. 8-7. Прибор мегомметра имеет три шкалы из­ мерения, которые градуированы непосредственно в ме­ гомах. Изменение пределов осуществляется одним пере­ ключателем на три положения, рукоятка которого распо­ ложена на крышке прибора.

При измерении изоляции кабеля относительно земли зажим 3 (земля) соединяется с металлической оболоч­ кой кабеля или с заземлением. Зажим Л (линия) при-

Рнс. 8-7. Принципиальная схема мегом­ метра МС-05.

соединяется к жиле хорошо изолированным проводом

марки ПВЛ.

Переключатель пределов устанавливается в положе­ ние, соответствующее большему пределу измерения, пос­ ле чего ручка мегомметра приводится во вращение с час­ тотой 120 об/мин и производится отсчет по шкале в ме­ гомах. При незначительном отклонении стрелки прибора от нуля необходимо перейти на следующий низший пре­ дел измерения.

При измерении сопротивления изоляции между жила­ ми кабеля зажимы «линия» и «земля» присоединяются к обесточенным жилам кабеля, а зажим «экран» присо­

510

единяется к металлической оболочке кабеля и измерение производится с учетом коэффициента переключателя

пределов измерения.

Исправность прибора проверяется вращением ручки генератора при разомкнутых зажимах. В этом случае стрелка измерителя должна устанавливаться на отмет­ ке оо (бесконечность).

При замкнутых накоротко зажимах Л я 3 стрелка

использования в сетевых организациях и на промыш­ ленных предприятиях, в эксплуатации которых имеется небольшое количество кабельных линий выше 1 000 В и приобретение более дорогой передвижной установки нерентабельно. Эти установки необходимы также во всех случаях, когда концевые муфты или заделки ка­ бельных линий недоступны для перевозных установок на автомашинах, а стационарные испытательные уста­ новки в данном распределительном устройстве не преду­ смотрены.

В качестве переносной испытательной установки мо­ жет быть рекомендована малогабаритная установка, из­ готовленная и применяемая в Ленинградской кабельной сети (ЛКС) Ленэнерго для испытания кабелей и обору­

511