В целях снижения повреждаемости кабельных линий под рабочим напряжением правила технической эксплуатации рекомендуют проводить периодические испытания указанных линий повышенным напряжением.
Для чего нужны испытания кабельных линий повышенным напряжением? Считается, что в процессе испытания ослабленное место изоляции кабеля пробивается и, следовательно, снижается вероятность повреждения кабеля под рабочим напряжением.
Испытания кабельных линий проводятся повышенным напряжением постоянного тока. При напряжении постоянного тока возможно применение негромоздких испытательных установок большой мощности. Частичные разряды в здоровой изоляции при испытаниях развиваются слабо, незначительны потери активной мощности и тепловыделение. При этом, испытательное напряжение может быть достаточно большим.
Кабели 3 - 10 кВ с резиновой изоляцией испытывают напряжением 2Uн, кабели с бумажной изоляцией и вязкой пропиткой с рабочим напряжением до 10 кВ испытывают напряжением (5-6)Uн, а с рабочим напряжением 20 - 35 кВ - напряжением (4 - 5)Uн. Продолжительность испытания каждой фазы составляет 5 мин.
У кабелей напряжением до 1 кВ посте выполнения мелких ремонтов лишь измеряют сопротивление их изоляции мегомметром на 2500 В в течение 1 мин. Сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5 МОм.
До и после испытаний кабелей повышенным выпрямленным напряжением измеряют сопротивление их изоляции мегомметром на 2500 В.
Для повышения производительности труда при испытаниях, сокращения времени отключения потребителей, а также снижения повреждаемости концевых муфт при отсоединении и присоединении концов кабельных линий кабельные линии, подключенные к одной секции шин ЦП, могут испытываться одновременно без отсоединения их от системы шин. Кроме того, плановые испытания кабельных линий стремятся совместить с ремонтом оборудования распределительных устройств на приемном и питающем концах этих линий.
Кабельные линии, проложенные в земле, целесообразнее всего испытывать повышенным напряжением в летнее время, так как в случае их пробоя при испытаниях упрощается выполнение ремонтных работ.
Изоляцию кабельных линий испытывают с помощью специальных высоковольтных выпрямительных установок, которые могут быть передвижными, переносными или стационарными.
Все установки содержат (см. рис. 1): испытательный трансформатор 2, высоковольтный выпрямитель 3, пульт управления. Высокое напряжение получаемся от трансформатора 2 с заземленной через миллиамперметр высоковольтной обмоткой.
Выпрямление осуществляется выпрямителем по однополупериодной схеме. Первичная обмотка высоковольтного трансформатора питается от регулировочного автотрансформатора 1. Высокое напряжение измеряется киловольтметром kV, включенным в первичную цепь трансформатора 2
Ток утечки контролируется с помощью микроамперметра, один полюс которого заземлен, а второй соединен с началом вторичной обмотки высоковольтного трансформатора 2. В цепь высоковольтного трансформатора и выпрямителя включен последовательно резистор R, ограничивающий ток в случае пробоя кабеля. Для питания катодной цепи кенотрона используется трансформатор накала 5.
Рис. 1. Схема высоковольтной установки для испытания кабеля
При испытании трехжильных кабелей (4) с поясной изоляцией напряжение от испытательной установки подают поочередно к каждой жиле, две другие жилы и оболочку заземляют.
При испытании всех кабелей плавно повышают напряжение до нормируемого значения и выдерживают кабели под этом напряжением в течение 5 мин с момента установления нормированного значения напряжения.
Как определить состояние кабеля при испытании повышенным напряжением
Состояние кабеля определяют по току утечки. У кабелей с бумажной изоляцией на напряжение до 10 кВ ток утечки составляет около 300 мкА. При удовлетворительном состоянии кабеля в случае подъема напряжения да счет зарядки его емкости ток утечки резко возрастает, затем быстро снижается до 10 - 20% максимального.
При испытаниях не должны наблюдаться скользящие разряды, толчки токов утечки, нарастание установившегося значения тока утечки. Сопротивление изоляции кабеля, измеренное мегомметром до и после испытаний должно быть одинаковым.
В случае наличия дефектов в изоляции кабеля ее пробой происходит в основном в течение первой минуты после установления испытательного напряжения. При хорошем состоянии изоляции кабеля асимметрия токов утечки по фазам трехжильного кабеля не превышает их двукратного значения.
Порядок действий в случае пробоя кабеля при проведении испытаний
При пробое кабельной линии во время испытаний или после ее аварийного отключения необходимо определить место и характер повреждения кабеля.
При однофазном повреждении (пробое изоляции кабеля с жилы на металлическую оболочку) кабель может быть отремонтирован без разрезания жил. Для этого снимают броню, оболочку, поясную изоляцию и изоляцию поврежденной жилы. После этого восстанавливают заново изоляцию в поврежденном месте.
Обеспечение герметичности соединения осуществляется с помощью кабельной муфты. При повреждении жил этот участок кабеля вырезают, вставляют новый отрезок и монтируют две муфты. При повреждении соединительной муфты се вырезают и повторно соединяют кабель новыми муфтами. В случае небольшого дефекта в муфте она может быть заменена другой (удлиненной) без дополнительной вставки кабеля.