Силовые кабели подразделяются на кабели общего и специального применения и выпускают одно-, двух-, трех- и четырехжильными с сечением жил 2,5—800 мм2.
Контрольные кабели изготовляют с количеством жил 4—37; сечение жил 0,75—10 мм2. 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.
