Результаты диагностики/испытаний кабельных линий 6 - 25 кВ: протоколы, статистика, сводная таблица

Обновлено: 03.05.2024

При эксплуатации кабельных линий электропередач большой проблемой является пробой изоляции там, где это невозможно определить ни визуальным осмотром, ни применением низковольтного мегаомметра. Наглядный пример — образование микротрещин в изоляции кабеля, которые заполняются влагой. Когда такие трещины не доходят от внешней поверхности кабеля до токопроводящей жилы, мегаомметр не может определить их наличие. В то же время, между трещиной, заполненной влагой, и токопроводящей жилой есть тонкий слой изоляции. При подаче рабочего напряжения этот тонкий слой изоляции не выдерживает и происходит пробой.

Поэтому кабели тестируют под напряжением выше номинального, что позволяет выявить скрытые дефекты. Правила испытаний описаны в действующем ПУЭ-7.

Для кабелей на напряжение, не превышающее 1 кВ, применяется только измерение сопротивления изоляции высоковольтным (на 2,5 кВ) мегаомметром. При этом оно не должно быть меньше 0,5 МОм. Исключение составляют лишь кабели на 1 кВ с пластмассовой изоляцией — они испытываются повышенным напряжением (см. табл. № 1).

Для кабелей на напряжение свыше 1 кВ используется испытание повышенным напряжением выпрямленного тока (использование в ПУЭ-7 термина «выпрямленного тока» связано с тем, что на практике применяются выпрямители без фильтров, то есть на выходе у них есть пульсации) согласно табл. № 1. Для кабелей в бумажной и пластмассовой изоляцией до 35 кВ длительность испытания составляет 10 мин., для кабелей с резиновой изоляцией на 3 - 10 кВ — 5 мин, для кабелей с любым типом изоляции на 110 - 500 кВ — 15 мин.

Если речь идет о кабеле в пластмассовой изоляции, не имеющем брони и расположенном на открытом пространстве, то его испытывать выпрямленным напряжением не требуется.

Кабели на 110 - 500 кВ с изоляцией любого типа, можно испытывать не только выпрямленным, но и переменным напряжением частотой 50 Гц. В таком случае эффективное значение напряжения должно составлять 1,73 от указанного в документации для данного кабеля номинального значения напряжения.
Сопротивления изоляции кабеля нужно измерять специальным мегаомметром, который дает разницу потенциалов на измерительных клеммах, равную 2,5 кВ. Измерения делаются до и после испытаний на пробой, по ним делаются выводы о состоянии изоляции. Но как трактовать результаты измерений, если для кабелей на напряжение свыше 1 кВ в ПУЭ-7 не нормируется значение сопротивления изоляции? Есть два варианта. Первый — следует или ориентироваться на характеристики, заявленные производителем кабеля. Если же таковых нет, то переходим ко второму варианту. Нужно воспользоваться эмпирическим правилом — данное сопротивление должно быть не менее 10 МОм.

Для кабелей на напряжение от 6 до 35 кВ нормируются ток утечки. Кроме этого, может нормироваться асимметрия токов утечки для нескольких жил в кабеле (отношение между минимальной и максимальной утечками тока). При испытаниях на наличие дефектов в изоляции важно не столько абсолютное значение тока утечки, сколько динамика его изменения за время испытаний. Если изоляция исправна, то ток должен быть стабильным, обнаруживая небольшую тенденцию к снижению. Возможно в самом начале возникновение всплеска тока утечки, который, на самом деле, связан с зарядом паразитной емкости кабеля. Если во время испытаний ток увеличивается, то это свидетельствует о возможном наличии дефектов изоляции. При колебаниях значения тока время испытаний увеличивают до момента, когда направление изменения тока стабилизируется и станет ясна ситуация с состоянием изоляции, но не более 15 минут. Нормы ПУЭ-7 по токам утечки и коэффициенту асимметрии приведены в табл. №2.

Таблица № 2. Токи утечки и коэффициенты асимметрии для силовых кабелей

Кабель напряжением, кВ

Испытательное напряжение, кВ

Допустимое значение тока утечки, не более, мА

Допустимое значение коэффициента асимметрии (Imax/Imin), не более

Фактические результаты по диагностике кабелей 6-25 кВ

Испытания изоляции кабелей проводились на переменном напряжении величиной не более 1,5Uраб. При испытании по технологии ДИАКС применялись РМ и воздействие на изоляцию серией последовательных импульсов. Это позволило выявить: дефекты изоляции, сопровождаемые ЧР, их расположение по длине кабеля; зоны старения и деградации, определяемые аномалиями волнового сопротивления, проявляющимися при воздействии серией высоковольтных импульсов.

Результаты, приведенные в табл. 1…5, скомпонованы таким образом, чтобы можно было выделить влияние ряда факторов: возраст кабеля (табл.1, табл.4), токовая нагрузка кабелей (табл.1); кабели, длительно лежащие в грунте без напряжения (брошенные кабели) ? табл.3; влияние типа изоляции: полиэтилен XLPE (табл.1…4), БМИ (табл.5). По итогам диагностики в указанных таблицах приводятся рекомендации. Рекомендовано заменить 4% длины КЛ, 17 концевых разделок, 15 кабельных муфт.

По результатам испытаний на части кабелей был проведен ремонт с заменой поврежденных участков. Повторные испытания отремонтированных кабелей показали эффективность диагностики. По результатам диагностики кабелей появилась объективная картина состояния изоляции, позволившая производить замену дефектных зон кабеля, планировать последовательность испытаний и ремонта, продлить срок службы кабелей.

Испытания проводятся при помощи мегаомметра на напряжение 2,5 кВ. Так как сети с напряжением до 10 кВ упираются в Центры питания, при подаче напряжения используются протоколы, которые соответствуют требованиям центров. Проводятся испытания:

вновь проложенные и после перекладки — приемосдаточные;
находящиеся в эксплуатации — плановые по графику;
после ремонта или длительного отключения — внеплановые;
испытание КЛ в составе работ по определению места повреждения и ремонту кабельных линий — диагностические;

Периодичность испытания кабелей 0,4 кВ

Для кабелей напряжением 0,4 кВ испытывают проложенные и переложенные кабели перед включением и после ремонтных работ.

Стоимость испытания силовых кабельных линий напряжением до 10кВ начинается от 1500 рублей за штуку.

Испытания кабелей на напряжение до 1 кВ для балансодержателей не регламентированы. Поэтому испытания проводятся в соответствии с ПУЭ и ПТЭЭП один раз в 1-2 года.

Периодичность испытания кабелей 6-10 кВ

для основных и резервных кабельных линий, питающих особо ответственных потребителей — один раз в год;
основные кабельные линии — один раз в три года;
резервные кабельные линии — один раз в пять лет;

Линии до 60 м длиной, являющиеся выводами из трансформаторных подстанций на воздушные линии, возможно не испытывать.

Нормы испытаний кабелей повышенным напряжением

Высоковольтные испытания кабеля. Величина и длительность приложения испытательного напряжения для испытания кабелей 6-10 кВ с бумажной изоляцией.

Цель и объекты испытания	U рабочее, кВ	U испытательное, кВ	Длительность, мин.
Перед включением (вновь проложенные, после перекладки)	6	36	10
10	60	10
В эксплуатации
Плановые по графику и внеплановые	6	30	5
10	30	5
Кабельные линии, проходящие по сложным трассам и питающие особо ответственных потребителей	6	20	5
10	40	5
КЛ со сроком эксплуатации более 15 лет	6	18	5
10	40	5
КЛ со сроком эксплуатации более 25 лет	6	18	5
10	30	5
При переходе с 6 кВ на 10 кВ
При конструктивном исполнении кабеля на 10 кВ	10	50	5
При конструктивном исполнении кабеля на 6 кВ	10	40	5

Величина и длительность приложения испытательного напряжения для испытания кабелей 6-10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Цель и объекты испытания	U рабочее, кВ	U испытательное, кВ (переменное напряжение 0,1 Гц сверхнизкой частоты)	Длительность, мин.
Кабельные линии, выполненные одножильным кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена вновь проложенные (после ремонта)	6	12	30 (20)
10	18	30 (20)
20	36	30 (20)
Пластмассовые оболочки (шланги одножильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена)	От 10 и выше	10	1

Величина и длительность приложения испытательного напряжения для испытания кабелей до 1(0,4) кВ с бумажной, пластмассовой и ПВХ изоляцией.

Цель и объекты испытания	U рабочее, кВ	U испытательное, кВ	Длительность, мин.
Кабельные линии с бумажной изоляцией
Вновь проложенные, после перекладки и после ремонта	Вновь проложенные, после перекладки и после ремонта	2,5 (постоянное, мегаомметром)	Не более 0,5
Кабельные линии с пластмассовой изоляцией	До 0,66 кВ	2,5 (постоянное, мегаомметром)	Не более 0,5
До 0,66 кВ	3,5 (промышленной частоты)	5

Во время испытаний проверяются характеристики изоляции на соответствие нормам и указаниям завода-изготовителя.

Читайте также: