Испытание контрольного кабеля повышенным напряжением

Инструкция проведения испытаний силовых кабельных линий до 10 кВ

1.1. Инструкция проведения испытаний (ИПИ) разработана в качестве руководства для профильных сотрудников, выполняющих электротехнические испытания электроустановок.

1.2. В настоящем документе определен порядок тестирования СКЛ (силовых кабельных линий) до 10 кВ.

1.3. Испытания СКЛ выполняются согласно требованиям:

  • гл. 1.8.37 ПУЭ-7;
  • гл. 2.4 приложение 3.1 таблицы 10,11 ПТЭЭП-2019;
  • гл. 29 таблицы 29.1, 29.211 РД34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования».

1.4. Цель испытаний — тестирование соответствия измеренных параметров СКЛ или электроустановок требованиям ПУЭ-7.

2. Объекты испытаний

Высоковольтным испытаниям подлежат силовые кабельные линии (СКЛ) до 10 кВ.

3. Исследуемые характеристики

  • Контроль целостности, правильности одноименности и чередования фаз жил СКЛ.
  • Замеры сопротивления изоляции СКЛ.
  • Испытания кабельных трасс до 10 кВ повышенным напряжением постоянного тока (ПНПТ);
  • Испытания кабельных линий до 10 кВ высоким напряжением переменного тока 50 Гц.
  • Замеры распределения токов по одножильным силовым трассам.

4. Условия испытаний

4.1. Испытания кабельных силовых линий до 10 кВ разрешается проводить только при положительных температурах. В холодный период (на морозе) возможно появление внутри изоляции (в кабельной структуре) наледи или льда. Такая ситуация не позволяет получать достоверные параметры, так как замерзшие частицы воды являются диэлектриком.

4.2. Перед началом испытаний проверьте влажность и наличие конденсата на жилах силовых кабелей. Присутствие частиц воды может спровоцировать пробой изоляции, что чревато выходом из строя не только испытуемых электроустановок или другой аппаратуры, но и испытательного оборудования.

4.3. Перед испытаниями кабельные воронки тщательно очистите от пыли, влаги и других загрязнений.

4.4. Атмосферное давление не влияет на текущие параметры СКЛ. При этом его величина должна фиксироваться в протоколе испытаний.

5. Испытательное оборудование

5.1. Замеры и испытания выполняйте с использованием специальной контрольно измерительной аппаратуры (КИА) или другого аналогичного оборудования:

№ п\п наименования марка порог основной погрешности
1 Мегаомметр ЭСО 202/2-Г ±15%
2 Высоковольтный аппарат АИД-70 ±4%
3 Указатель напряжения с фазирующей трубкой УВН-80-2М

5.2. Порог относительной погрешности замеров определяется с учетом класса точности конкретной аппаратуры, задействованной для проведения испытаний.

6. Последовательность выполнения испытаний СКЛ

  • Ознакомление с проектно-технической документацией.
  • Изучение паспортов испытуемых электроустановок.
  • Выполнение комплекса организационно-технических мероприятий, обязательных при проведении работ на действующих электроустановках.
  • Контроль исправности КИА и других приборов, задействованных для испытаний, согласно требованиям Руководства по эксплуатации конкретной модели прибора.
  • Испытание кабельных силовых линий до 10 кВ в объеме, указанном в гл. 1.8.37 ПУЭ-7.

7. Способы испытаний

7.1. Контроль целостности, одноименности и чередования фаз жил СКЛ:

7.1.1. Проверка целостности, одноименности и чередования жил силовых линий проводится после завершения монтажных работ или переустановки муфт. Если испытание выполняется в процессе эксплуатации — предварительно отсоедините жилы силового кабеля от шин ТП или РУ.

7.1.2. Целостность жил проверяйте с помощью мегаомметра.

7.1.3. После подключения СКЛ к сети протестируйте правильность чередования фаз. Суть выполнения фазировки состоит в проверке соответствия фаз на шинах распределительного устройства, одноименным жилам на другом конце подключенного к ним силового кабеля.

7.1.4. Фазировку СКЛ 6 или 10 кВ выполните с использованием указателя напряжений, укомплектованного добавочным сопротивлением (Рис.1):

Рис.1. Фазировка СКЛ 6 или 10 кВ под напряжением.

а) фазы шин и кабеля соответствуют; б) фазы шин и кабеля в месте присоединения СКЛ не соответствуют; 1 — указатель напряжения; 2 — трубка сопротивления; 3 — жилы; 4 — шины; 5 — оконцовка; 6 — СКЛ; 7 — разъем шинного спуска.

7.2. Тестирование изоляции

7.2.1. Проверку изоляции силового кабеля путем измерения сопротивления выполните при полностью отключенной СКЛ.

7.2.2. Перед проверкой убедитесь в надежности заземления воронок и брони. Затем их подключите «крокодилами» (особыми зажимами) к мобильному заземлению. Обратный конец силового кабеля оставьте свободным.

7.2.3. Концы жил разведите в стороны не ближе 150–200 мм друг от друга.

7.2.4. Когда не представляется возможным развести концы жил друг от друга более 150 мм или если они расположены близко к заземленным элементам оборудования, изолируйте концы жил защитными накладками либо колпаками.

7.2.5. Убедитесь в отсутствии напряжения на объекте. Удалите пыль и другие загрязнения с изоляции кабеля.

7.2.6. Соедините контакты мегаомметра с тестируемым силовым кабелем или электроустановкой с помощью раздельных проводов, сопротивление изоляции которых не менее 100 МОм.

7.2.7. Сделайте замеры при устойчивом положении стрелки прибора. В течение 1 минуты равномерно вращайте рукоятку генератора с темпом 120 об/мин. Параметры сопротивления фиксируйте по показаниям стрелки.

7.2.8. Измерьте поочередно сопротивление изоляции всех жил, предварительно соединив свободные концы с переносным сопротивлением, руководствуясь следующей схемой (Рис.2):

Рис.2. Схема замеров параметров сопротивления изоляции СКЛ.

7.2.9. В аналогичном порядке выполните замеры сопротивления изоляции СКЛ и контрольных кабелей. При этом замеры производите между всеми парами жил:

  • фаза — фаза;
  • фаза — ноль;
  • фаза — защитный проводник;
  • нуль — защитный проводник.

При измерении разрешается объединять рабочий ноль с нулем защитного проводника. Измерение сопротивления изоляции четырехжильного силового кабеля выполните относительно заземленных элементов электроустановки.

7.2.10. Перед каждым замером обязательно разрядите силовую линию путем соединения металлических частей с землей на время не менее 2 минут. Величина сопротивления изоляции кабеля до 1 кВ должна быть более 0,5 МОм. Для линий от 1 кВ параметры сопротивления изоляции не регламентируются. Замеры выполните как до, так и после испытаний СКЛ повышенным напряжением.

7.3. Испытания СКЛ повышенным напряжением постоянного тока (ПНПТ)

7.3.1. Испытания силовых линий ПНПТ требуются для обнаружения локальных трещин, эрозии, газовых включений, других сосредоточенных дефектов, выявить которые в процессе замеров мегаомметром не удается.

7.3.2. Чтобы определить местоположение структурных повреждений, доведите их до пробоя высоким напряжением. Для этого используйте специальную установку «АИД-70» или ее аналог.

7.3.3. Испытания проведите в порядке, аналогичном замерам сопротивления изоляции с применением мегаомметра. Приложите поочередно напряжение ко всем фазам, предварительно заземлив другие жилы и изолирующий экран кабеля согласно следующей схеме (Рис.3):

Рис.3. Испытание СКЛ ПНПТ.

7.3.4. Разрешается не тестировать оболочки воздушных одножильных трасс без брони или металлических экранов.

7.3.5. Изолирующие оболочки одножильных СКЛ с металлическими экранами или броней испытываются между жилами и экранами.

7.3.6. Оболочки многожильных силовых линий без брони или экранов тестируйте между каждой жилой и остальными проводниками, объединенными друг с другом и заземлением.

7.3.7. Испытание оболочек многожильных СКЛ с общим экраном (броней) выполните между всеми жилами и остальными проводниками, объединенными между собой и броней (оболочкой, экраном).

7.3.8. Вышеперечисленные испытания выполняйте только после предварительного заземления брони, оболочки или экрана.

7.3.9. Пластмассовые изоляции силовых трасс, проложенных в земле, испытывайте между отсоединенными от заземления оболочками (экранами) и землей.

7.3.10. Параметры испытательных напряжений указаны в таблице №2:

тип силового кабеля, кВ менее 1* 6 10
бумажная изолирующая оболочка
П 6 36 60
К 2,5
М
пластиковая изолирующая оболочка
П 3,5 36 60
К
М
резиновая изолирующая оболочка
П 6 12 20
К
М 6* 12* 20*

Т. №2. Испытательное напряжение для СКЛ, кВ

* — разрешено не проводить испытания воздушных одножильных силовых линий с пластиковой оболочкой без экранов (брони); ** — после ремонтных работ без перемонтажа СКЛ, оболочка тестируется напряжением 2,5 кВ с помощью мегаомметра. В этом случае разрешается не проводить испытание повышенным напряжением постоянного тока.

7.3.11. В процессе приемо-сдаточных испытаний силовой трассы до 10 кВ с бумажными или пластиковыми оболочками длительность воздействия высокого испытательного напряжения 10 минут. При тестировании эксплуатируемого силового кабеля — 5 минут. СКЛ 6–10 кВ с резиновыми оболочками испытываются в течение 5 минут.

7.3.12. Допустимые токи утечек (ДТУ) с учетом параметров испытательного напряжения и допустимые коэффициенты асимметрии (ДКА) указаны в таблице №3.

СКЛ, кВ напряжение, кВ ДТУ, мА ДКА
6 36 0,2 8
10 45 0,3
50 0,5
60

Т. №3. Допустимые токи утечки и коэффициенты асимметрии для СКЛ.

7.3.13. Периодичность испытаний СКЛ в процессе эксплуатации:

  • кабельные трассы 2–35 кВ:
    • 1 раз в 12 месяцев в период первых 24 месяцев после ввода силовой трассы в эксплуатацию;
    • 1 раз в 24 месяца после 2 лет эксплуатации силовой линии, если на трассе не было аварийных пробоев, в том числе и в процессе профилактических (плановых) электроиспытаний;
    • 1 раз в 12 месяцев, когда на линии проводились строительные или монтажно–ремонтные мероприятия, либо на трассе регулярно случаются аварийные пробои оболочек;
    • 1 раз в 36 месяцев для силовых линий, проложенных на закрытой территории (подстанция, завод, др.);
    • 1 раз в 36 месяцев в процессе капремонта электрооборудования кабельных трасс, подключенных к электроустановкам;
    • 1 раз в 36 месяцев в процессе капитального ремонта перемычек 6–10 кВ, смонтированных между трансформаторами и шинами РП или ТП;
    • силовых линий до 100 м на базе 2 параллельных кабелей, обеспечивающих выводы на воздушные трассы из ТП или РУ;
    • силовых трасс с периодом эксплуатации более 15 лет при условии, что количество отказов в год, спровоцированных пробоями, не превышает 30 на 100 км;
    • силовых линий, запланированных для реконструкции или вывода из эксплуатации в течение следующих 5 лет;
    • питающие линии 6–10 кВ с количеством муфт более 10 на участке 1 км в период эксплуатации более 15 лет;
    • 1 раз в 5 лет для питающих трасс 6–10 кВ с концевыми заделками исключительно КВБ или КВВ, а также с муфтами местного производства при величине испытательных напряжений до 4 Uн;
    • силовые линии 20–35 кВ в период первых 15 лет испытываются напряжением 5Uн, затем разрешается снижение до 4Uн;
    • 1 раз в 12 месяцев — силовые трассы, подключенные к стационарным электроустановкам;
    • перед следующим сезоном — линии, подключенные к сезонным электроустановкам;
    • после капитального ремонта электроустановки, к которой подключена кабельная линия.

    7.4. Порядок испытаний:

    • Подключите к дизельному генератору или к стационарной сети 220/380В мобильную лабораторию серии ЭТЛ-10-5М либо другую аналогичную аппаратуру.
    • Установите на панели управления выключатель в положение «Испытание высоким напряжением постоянного тока».
    • Медленно увеличивая реостатом подачу напряжения, доведите его до величины, указанной в Т.№2 с учетом вида испытаний и типа силовой линии.
    • Продолжительность подключения (воздействия на кабель высоким напряжением), указана в п. 7.2.10.
    • Уменьшите испытательное напряжение до нуля, плавно вращая рукоятку реостата против часовой стрелки.
    • Убедитесь в отсутствии на тестируемой линии остаточных напряжений, затем отключите установку от испытуемого кабеля (электроустановки).

    В процессе испытаний строго руководствуйтесь требованиями ПОТ РМ, а также нормами, указанными в разделе №9. «Указания по безопасности и требования по охране окружающей среды» настоящей инструкции.

    7.4.1. Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если в процессе тестирования не было:

    • пробоев либо перекрытий изоляции;
    • резких изменений показаний амперметра (бросков тока) или вольтметра (провалов напряжения);
    • появления дыма, запахов или гари;
    • прослушивания разрядов.

    7.4.2. После завершения тестирований органической изоляции прощупайте поверхность оболочки, чтобы убедиться в отсутствии локальных нагревов.

    7.5. Испытание СКЛ высоким напряжением переменного тока 50 Гц

    Выполните испытания в последовательности, аналогичной порядку тестирования силовой линии напряжением постоянного тока, изложенному в п. 6.3.13.

    7.6. Измерение распределений токов в одножильных СКЛ

    7.6.1. На силовых линиях замеряются параметры токов, протекающих не только в жилах, но и в броне, металлических оболочках. Измерения выполните с помощью токоизмерительных клещей.

    7.6.2. С учетом типа материала брони, изоляции и положения силовой трассы в пространстве величина протекающих токов может достигать 100% токов жил, что сказывается на нагреве линии. Одновременно с замерами токов при нагрузке, близкой к номинальному значению, измерьте температуру наружных оболочек кабелей, чтобы вычислить величину нагрева жил. Замеры температур делайте на наиболее прогретых участках линий. Их величина не должна превышать допустимых значений для конкретных участков кабельной линии.

    7.6.3. При обнаружении неравномерностей распределения токов выше 10%, выполните выравнивание токов по фазам. Это необходимо для исключения лимитирования отдельными кабелями величины суммарной пропускной способности всей линии

    8. Обработка данных, оформление протоколов испытаний

    8.1. Результаты испытаний и измерений фиксируйте в «Рабочем журнале испытаний электроустановок».

    8.2. Согласной требованиям руководства по эксплуатации электроизмерительных приборов, задействованных для проведения испытаний, определите допустимый порог погрешностей.

    8.3. Основываясь на полученных данных, заполните протоколы технического отчета согласно установленным образцам. Формы протоколов приложены в конце данной инструкции.

    9. Указания по безопасности и требования по охране окружающей среды

    9.1. Подготовка к испытаниям:

    • Получите разрешение (наряд) на выполнение испытаний конкретной кабельной силовой линии.
    • Подготовьте рабочее место с учетом характера предстоящих мероприятий.
    • При получении разрешения — самостоятельно примите все меры безопасности для выполнения предстоящих работ.
    • При получении наряда — убедитесь, что мер безопасности, принятых допускающей стороной, достаточно для выполнения предстоящих работ.

    Приготовьте необходимые приборы (КИА) и электроинструмент с изолированными рукоятками.

    9.2.1. Испытание СКЛ, электрооборудования или электроустановок выполняйте в порядке, указанном в настоящей инструкции.

    9.2.2. В процессе измерений и тестирования СКЛ строго руководствуйтесь требованиями утвержденных программ и методик по испытанию электроустановок и электрооборудования.

    9.3. По завершении испытаний:

    • После завершения измерений (тестирования) силовых линий, электроустановок или другого электрооборудования уберите рабочее место.
    • Восстановите коммутационные подключения, нарушенные в процессе испытаний, если они имели место.
    • Сдайте наряд, сообщите о завершении и результатах испытаний оперативному дежурному (руководителю).
    • Запишите в журнал итоги проведения испытаний СКЛ (электроустановок) или сделайте соответствующие записи в черновике для последующей обработки и анализа полученных измерений.
    • Заполните протоколы испытаний.

    9.4. В процессе испытаний

    9.4.1. В процессе испытаний руководствуйтесь требованиями по безопасности, изложенными в ПОТ РМ «Межотраслевых Правилах по охране труда».

    9.4.2. Проведение испытаний СКЛ до 10 кВ разрешено группой не менее 2 специалистов. Один из них должен быть подготовлен до уровня не ниже IV группы электробезопасности. При высокой вероятности доступа посторонних лиц на объект, к испытательному оборудованию, силовой трассе или соединительной проводке — необходимо выставить для охраны не менее 2 специалистов с уровнем электробезопасности выше II группы. Охранники должны находиться за ограждением, считая, что испытываемый объект находится под высоким напряжением. Покидать пост охраны разрешается только с разрешения руководителя испытаний.

    9.4.3. Проведение испытаний силовых кабельных линий или электроустановок разрешается подготовленным сотрудникам, прошедшим аттестацию на знание требований настоящей инструкции, ПУЭ-7, ПТЭЭП-2019, ПОТ РМ и других документов, регламентирующих выполнение испытаний электроустановок и СКЛ до 10 кВ.

    9.4.4. Проверка лиц, допущенных к проведению испытаний СКЛ, проводится специальной комиссией из числа профильных специалистов с соответствующими группами электробезопасности.

    9.4.5. Рабочие места операторов испытательных электроустановок должны быть отделены от частей испытательного оборудования, находящимся под напряжением выше 1,0 кВ.

    9.4.6. Створки дверей, ведущих в ту часть конструкции электроустановки, где имеется напряжение более 1,0 кВ, обязательно оснащаются специальным механизмом блокировки. Он должен обеспечивать автоматическое обесточивание и последующую блокировку подачи напряжения к испытательной электроцепи при открытых створках.

    9.4.7. Рабочее место оператора оборудуется раздельной световой и звуковой сигнализацией. Световой индикатор извещает о подключении напряжения до или выше 1,0 кВ. Звуковая сирена срабатывает в момент подачи испытательного напряжения.

    9.4.8. До момента подачи испытательного напряжения оператор обязан перейти на изолирующее покрытие.

    9.4.9. В процессе сборки испытательной электросхемы сначала монтируется рабочее и защитное заземление испытательного оборудования. Корпус электроустановки заземляйте отдельным гибким проводом из меди не тоньше 10 мм2. Перед началом испытаний обязательно проверяйте надежность заземления испытательной электроустановки.

    9.4.10. Присоединение испытательных электроустановок к магистральной сети 220/380В разрешено только после предварительного заземления выводов высокого напряжения.

    9.4.11. Для устройства заземления испытательных схем используйте медные провода сечением более 4 мм2.

    9.4.12. Присоединение испытательных электроустановок к сети 220/380В разрешается только через коммутационные аппараты с видимыми разрывами или через штепсельные вилки, смонтированные на панели управления электроустановками.

    9.4.13. Подключение питания испытательных электроустановок к сети 220/380В разрешается только через предохранители или автоматические выключатели.

    9.4.15. Перед каждой подачей напряжения оператор обязан проверять:

    • надежность защитных и рабочих заземлений;
    • правильность монтажа испытательной электросхемы;
    • отсутствие посторонних лиц на объекте;
    • безопасна ли подача напряжения.

    9.4.16. Перед каждым включением напряжения оператор обязан:

    • предупреждать членов бригады о начале испытаний фразой «Подаю напряжение»;
    • убедиться, что все участники испытаний услышали предупреждение и готовы к работе.

    9.4.17. Снимать заземление с выводов испытательной электроустановки и подавать на нее напряжение 220/380В разрешено только после выполнения в полном объеме требований п.п. 9.17 и 9.18.

    9.4.18. Запрещается выполнение каких-либо присоединений или других работ с испытательной электросхемой или испытательным оборудованием после снятия заземлений и вывода электроустановки. С этого момента и до завершения испытаний все оборудование и соединительная проводка считаются находящимися под напряжением.

    9.4.19. Если испытания проводятся в траншее или котловане, предварительно укрепите стены, обеспечьте отвод поверхностных вод, обозначьте зону работ и установите ограждение.

    9.4.20. Работы в котловане (траншее) вдоль кабельных силовых трасс выполняйте с высокой осторожностью. Члены испытательной бригады и охраны должны использовать дополнительные средства защиты: оранжевые каски, жилеты, изолирующие перчатки, др.

    9.4.21. Испытательные мероприятия на высотах выше 5 м относительно поверхности почвы разрешается выполнять только с применением предохранительных поясов.

    9.4.22. Испытания и замеры на отключенных силовых трассах из одножильных кабелей, проложенных рядом с другими линиями, находящимися под напряжением, выполняйте с повышенной аккуратностью, так как величина наведенного потенциала от смежных трасс может превышать несколько десятков вольт. Особ опасными считаются испытания кабельно-воздушных линий с наведенным напряжением, превышающим 42 В.

    9.4.23. Запрещается персоналу находиться в колодце при прожигании кабеля. При выполнении испытаний в коллекторе или тоннеле допускается нахождение членов бригады только в зоне между открытыми входами.

    9.4.24. Запрещается выполнение каких-либо работ на кабеле в процессе прожигания.

    9.4.25. Во избежание возгорания сразу после прожигания осмотрите СКЛ.

    9.4.26. По завершении испытаний оператор должен уменьшить подачу напряжения до нуля с последующим отключением испытательной электроустановки от сети 220/380В. Затем заземлите вывод и предупредите участников испытаний командой «Напряжение снято».

    9.4.27. Пересоединение проводов для тестирования следующего кабеля или их отключение по завершении испытаний разрешается только после заземления выводов электроустановки.

    9.4.28. Испытание кабельных силовых линий до 10 кВ не представляет опасности как для здоровья людей или животных, так и для окружающего пространства.

    Когда проводится проверка кабельных линий лабораторией?

    Испытания кабельных линий проводятся со следующей периодичностью:

    • ежегодно — для силовых питающих и распределительных линий с резиновой изоляцией, обслуживающих объекты жизнеобеспечения населенных пунктов и других важных потребителей;
    • каждые 3 года — для основных питающих линий 6–35 кВ;
    • каждые 5 лет — для резервных линий.
    • Внеочередные – при аварийном отключении электрооборудования.

    Испытание кабеля повышенным напряжением проводится для оценки соответствия величины сопротивления, коэффициента абсорбции и других параметров изолирующей оболочки установленным нормам. В процессе испытательных мероприятий выявляются дефекты, способные спровоцировать аварию и выход из строя дорогостоящего электрооборудования.

    Определяемые характеристики.

    • Проверка целостности и фазировки жил кабеля;
    • Измерение сопротивления изоляции;
    • Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока;
    • Испытание повышенным напряжением переменного тока частотой 50Гц.
    • Измерение распределения тока по одножильным кабелям;

    Порядок проведения испытаний и измерений.

    • Изучение проектной документации.
    • Ознакомление с паспортами проверяемого оборудования.
    • Выполнение организационных и технических мероприятий при проведение измерений в действующих электроустановках.
    • Проверка работоспособности измерительных приборов в соответствие с инструкциями по эксплуатации.
    • Проведение испытаний в объеме требований главы 1.8 ПУЭ.

    Методы испытаний.

    1. Проверка целости и фазировки жил кабеля.

    Определение целости жил и фазировка КЛ производится после окончания монтажа, перемонтажа муфт или отсоединения жил кабеля в процессе эксплуатации.

    Определение целости жил кабелей напряжением до 10кВ производится мегаомметром. После включения КЛ под напряжение производится проверка правильности ее фазировки.

    Сущность фазировки под напряжением заключается в определении соответствия фазы кабеля, находящейся под напряжением от распределительного устройства с противоположного конца кабеля, предполагаемой одноименной фазе шин распределительного устройства, где производится фазировка. Для фазировки КЛ 6 и 10 кВ под напряжением применяются указатели напряжения 10 кВ в комплекте с добавочным сопротивлением рисунок №1. Целость и совпадение обозначений фаз подключаемых жил кабеля должна соответствовать.

    Рис. №1 Фазировка кабельных линий под напряжением.

    а – соответствие фаз кабеля и шин; б – разные фазы шин и кабеля в месте присоединения последнего; 1 – указатель напряжения; 2 – трубка сопротивления; 3 – провод; 4 – шина; 5 – концевая заделка; 6 – кабель; 7 – разъем спуска шин.

    Измерение сопротивления изоляции.

    Измерение сопротивления изоляции высоковольтных кабелей проводят на полностью отключенном кабеле.

    Перед проверкой необходимо проверить надёжность заземления кабельных воронок, брони и подключить к переносному заземлению со специальными зажимами (крокодилами). Второй конец кабеля остаётся свободным, жилы должны быть разведены на достаточное расстояние (примерно 150 — 200 мм).

    В случае невозможности обеспечить требуемое расстояние между жилами и жил кабеля до заземлённых частей оборудования, на жилы надеваются изолирующие колпаки или накладки.

    Перед началом измерений необходимо убедиться, что на испытываемом объекте нет

    напряжения, тщательно очистить изоляцию от пыли. Измерения следует производить при устойчивом положении стрелки прибора; для этого нужно быстро, но равномерно, вращать ручку генератора (120 об/мин) в течение 60 сек. Сопротивление изоляции определяется показанием стрелки прибора мегаомметра. Для присоединения мегаомметра к испытываемому аппарату или линии следует применять раздельные провода с большим сопротивлением изоляции (не менее 100 мОм).

    Мегаомметром поочерёдно измеряется сопротивление жил, при этом на свободные от измерения жилы устанавливается переносное заземление. Схема для измерения сопротивления изоляции силовых кабельных линий изображена на рисунке №2

    Рис. №2 Схема измерения сопротивления изоляции силового кабеля.

    Измерение сопротивления изоляции силовых и контрольных кабелей напряжением до 1000В проводят аналогично, при этом измерения производятся между каждыми двумя проводами (между фазами, между фазными жилами и нулем, между фазными жилами и защитным проводником и между нулевым и защитным проводником). При измерении разрешается объединять нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. У четырехжильных кабелей измерение сопротивления изоляции нулевого проводника производится относительно заземленных частей электрооборудования.

    Перед первыми или повторными измерениями КЛ должна быть разряжена путем соединения всех металлических элементов между собой и землей не менее чем на 2 мин. Сопротивление изоляции кабелей до 1 кВ должно быть не менее 0,5 МОм. Для силовых кабелей выше 1 кВ сопротивление изоляции не нормируется. Измерение следует производить до и после испытания кабеля повышенным напряжением.

    Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока.

    Испытание изоляции кабельных линий повышенным напряжением выпрямленного тока производится с целью выявления местных сосредоточенных дефектов, которые не обнаруживаются при измерении мегаомметром, путем доведения их в процессе испытания до пробоя. Такое испытание повышенным напряжением выпрямленного тока производится от специальной установки типа: АИД-70, СКАТ-70 и т.п.

    Напряжение от установки прикладывается поочередно к каждой фазе кабеля, при заземлении двух других фаз и оболочки кабеля (аналогично проведению измерения изоляции мегаомметром). Схема испытания кабеля повышенным напряжением выпрямленного тока изображена на рисунке №3.

    Рис. №3 Испытание кабеля повышенным напряжением выпрямленного тока.

    Изоляция одножильных кабелей без металлического экрана (оболочки, брони),

    проложенных на воздухе, не испытываются. Изоляция одножильных кабелей с металлическим экраном (оболочкой, броней) испытываются между жилой и экраном. Изоляция многожильных кабелей без металлического экрана (оболочки, брони) испытываются между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и землей.

    Изоляция многожильных кабелей с общим металлическим экраном (оболочкой, броней) испытывается между каждой жилой и остальными жилами, соединенными между собой и экраном (оболочкой, броней). При всех указанных выше видах испытаний металлические экраны (оболочки, броня) должны быть заземлены. Пластмассовые оболочки (шланги) кабелей, проложенных в земле, испытываются между отсоединенными от земли экранами (оболочками) и землей. Пластмассовые оболочки (шланги) кабелей, проложенных на воздухе не испытываются. Значение испытательного напряжения принимается в соответствии с таблицей №2

    Испытательное напряжение кВ, для силовых кабелей.

    Вид испытаний Испытательное напряжение (кВ) для кабельных линий
    Кабели с бумажной изоляцией
    До 1кВ 6кВ 10кВ
    П 6 36 60
    К 2,5 36 60
    М 36 60
    Вид испытаний Кабели с пластмассовой изоляцией
    До 1кВ* 6кВ 10кВ
    П 3,5 36 60
    К 36 60
    М 36 60
    Вид испытаний Кабели с резиновой изоляцией
    До 3кВ 6кВ 10кВ
    П 6 12 20
    К 6 12 20
    М 6** 12** 20**

    * — испытание повышенным напряжением одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией без брони (экранов), проложенных в воздухе, не производится.

    ** — после ремонтов, не связанных с перемонтажом кабеля, изоляция проверяется мегаомметром на напряжение 2500В, а испытание повышенным выпрямленным напряжением не производится.

    Для кабелей на напряжение до 10кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения при приёмосдаточных испытаниях 10 минут, в эксплуатации 5 минут. Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 6-10кВ длительность приложения полного испытательного напряжения 5 минут.

    Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в таблице №3. абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. Кабельные линии с удовлетворительной изоляцией должны иметь стабильные значения токов утечки. При проведении испытаний ток утечки должен уменьшаться. Если не происходит уменьшения тока утечки, а также при его увеличении или нестабильности, испытание производится до выявления дефекта, но не более чем 15 минут.

    Допустимые токи утечки и значения коэффициента ассиметрии для силовых кабелей.

    Кабели напряжением (кВ) Испытательное напряжение (кВ) Допустимые значения токов утечки (мА) Допустимые значения коэфф. ассиметрии
    6 36 0,2 8
    10 45 0,3 8
    50 0,5 8
    60 0,5 8

    Разрешается техническому руководителю предприятия в процессе эксплуатации (М) исходя их местных условий как исключение уменьшать уровень испытательного напряжения для кабельных линий напряжением 6-10кВ до 0,4Uн.

    Периодичность испытаний в процессе эксплуатации.

    Кабели напряжением 2-35кВ:

    а) 1 раз в год – для кабельных линий в течение первых 2 лет после ввода в эксплуатацию, а в дальнейшем:

    • 1 раз в 2 года – для кабельных линий, у которых в течение первых 2 лет не наблюдалось аварийных пробоев и пробоев при профилактических испытаниях, 1 раз в год для кабельных линий, на трассах которых производились строительные и ремонтные работы и на которых систематически происходят аварийные пробои изоляции;
    • 1 раз в 3 года – для кабельных линий на закрытых территориях (подстанции, заводы и т.д.);во время капитальных ремонтов оборудования для кабельных линий, присоединённых к агрегатам, кабельных перемычек 6-10кв между сборными шинами и трансформаторами в ТП и РП;

    б) Допускается не проводить испытание:

    • Для кабельных линий длиной до 100 метров, которые являются выводами из РУ и ТП на воздушные линии и состоящих из двух параллельных кабелей;
    • Для кабельных линий со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых удельное число отказов из-за электрического пробоя составляет 30 и более отказов на 100 километров в год;
    • Для кабельных линий, подлежащих реконструкции или выводу из работы в ближайшие 5 лет;

    в) Допускается распоряжением технического руководителя предприятия устанавливать

    другие значения периодичности испытаний и испытательных напряжений:

    • Для питающих кабельных линий на напряжение 6-10кВ со сроком эксплуатации более 15 лет при числе соединительных муфт более 10 на 1 километр длины;
    • Для питающих кабельных линий на напряжение 6-10кВ со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых смонтированы концевые заделки только типов КВВ и КВБ и соединительные муфты местного изготовления, при значении испытательного напряжения не менее 4Uн и периодичности не реже 1 раза в 5 лет.
    • Для кабельных линий напряжением 20-35кВ в течение первых 15 лет испытательное напряжение должно составлять 5Uн, а в дальнейшем 4Uн.

    6.3.8 Кабели на напряжение 3-10кВ с резиновой изоляцией:

    • в стационарных установках – 1 раз в год;
    • в сезонных установках – перед наступлением сезона;
    • после капитального ремонта агрегата, к которому присоединен кабель.

    Измерение распределения тока по одножильным кабелям

    На силовом кабеле измеряются токи, протекающие как в жилах, так и в металлических оболочках и броне. Измерения производятся токоизмерительными клещами.

    В зависимости от материала оболочки, брони и положения кабеля в пространстве токи в них могут достигать 100% по отношению к току жилы и сильно влиять на нагрев кабелей. Одновременно с измерением токов при нагрузках, близких к номинальной, должны быть проведены измерения температуры наружных покровов кабелей, по которой может быть вычислена температура жилы. Эта температура должна измеряться в самом нагретом месте КЛ и не должна превосходить допустимую для данного места измерения. При неравномерности распределения токов более 10%, когда отдельные кабели лимитируют пропускную способность всей группы кабелей, должны быть приняты меры по выравниванию токов по фазам.

    Порядок проведения работ.

    • Организационные мероприятия согласно ПОТЭУ-2014 (правила техники безопасности) гл.4, п.4.1; гл.5., п.5.1
    • Технические мероприятия (согласование с заказчиком о времени отключении эл.энергии для производства необходимых работ).
    • Отключение поочередно фидера с обеих сторон в РУ-6/10кВ с видимым разрывом, проверка отсутствия напряжения.
    • Производство измерительных работ.
    • Выдача соответствующей документации (технический отчет).

    Испытание кабеля повышенным напряжением

    Параметры современных электрических систем способны обеспечить необходимый уровень напряжения и его качество для любых потребителей. А за счет масштабной застройки больших городов, близкого расположения промышленных объектов, нагромождения их коммуникаций, большая часть линий выполняются силовыми кабелями. Из-за воздействия внешних факторов изоляция электрооборудования способна утрачивать защитные свойства, что приводит к сбоям и нарушению нормального режима работы. Для предотвращения аварийных ситуаций на кабельных линиях и своевременного выявления дефектов осуществляется испытание кабеля повышенным напряжением.

    Подготовка к испытанию

    В связи с тем, что повышенное напряжение несет потенциальную угрозу как самому оборудованию, так и персоналу, существует методика испытаний, регламентирующая определенную последовательность действий. Первым этапом является оформление работ, подготовка места работы, оборудования и самого кабеля.

    Следует оговориться, что к электрическим испытаниям допускаются лишь те лица, которые достигли совершеннолетия, прошли медосмотр, периодическую проверку знаний по электробезопасности. Испытания, в обязательном порядке, оформляются нарядом, а бригаде проводится инструктаж по охране труда.

    По отношению к испытуемой электроустановке предъявляются такие требования:

    • Перед испытанием с кабеля обязательно снимается напряжение, все металлические элементы (экраны, броня), на которые подача напряжения не производится, должны заземляться.
    • Предварительно с кабеля удаляется остаточный заряд, для этого провода и металлические части заземляются на 2 минуты.
    • До подачи повышенного напряжения на жилы кабеля, осмотрите его на наличие загрязнителей на видимых участках или в воронках. При обнаружении таковых поверхность очищается, после чего могут производиться высоковольтные процедуры.
    • При отрицательной температуре испытания не проводятся. Это обусловлено тем, что лед выступает в роли диэлектрика и сопротивление изоляции будет значительно больше реальной величины. Помимо этого, разработка траншеи и откопка кабеля в замерзшем грунте значительно усложняется. В связи с чем, при нулевых или более низких температурах, испытание целесообразно только в случае аварии.
    • До начала испытания посредством мегомметра обязательно проверяется сопротивление от каждой жилы к металлической оболочке кабеля и между фазами.
    • Величину тока утечки, напряжение на киловольтметре можно начинать фиксировать только спустя минуту, с момента установки испытательного напряжения на нужной отметке.

    Причины и физика испытания

    Профиспытания повышенным напряжением используются для выявления слабых мест в изоляции кабеля. Не зависимо от материала диэлектрика: пластмассовый, резиновый, полиэтиленовый или маслонаполненный кабель воспринимает нагрузку от испытательной установки на одну жилу, а остальные металлические части подключаются к земле. В результате чего изоляция находится под потенциалом, в разы превышающим номинальный.

    От подачи на жилы повышенного потенциала в изоляции возникает ионизация, а в местах нахождения каких-либо дефектов, неоднородностей или включений инородных материалов скапливается достаточное для протекания малых токов количество заряженных частиц. Такие включения и дефекты могли образоваться в результате неудовлетворительных условий эксплуатации, аварийных режимов или из-за естественного старения материала.

    Все изъяны, из-за малого сопротивления, начинают ионизироваться и пропускать электрический ток все большей величины по микроскопическим каналам в диэлектрике. Из-за этого сопротивление изоляции уменьшается вплоть до пробоя. Если пробой не наступает, а дефект оказывает существенное влияние, его можно зафиксировать по изменению величины тока утечки.

    Данная методика дает уверенность, что при номинальном токе изоляция кабеля выдержит нагрузку до следующих испытаний.

    Схемы испытаний

    Для проверки прочности изоляции кабеля могут использоваться различные устройства, обеспечивающие на выходе повышенное напряжение. Но, независимо от конкретной модели, схема измерений и работы строится по такому принципу.

    Схема измерений

    Посмотрите на схему (рис. 1.), здесь изображено:

    1 – обмотки трансформатора с функцией регулировки уровня напряжения (автотрансформатор),

    2 – высоковольтный трансформатор для подачи напряжения на испытуемый объект,

    3 – панель управления,

    4 – испытуемый кабель,

    5 – трансформатор питания катодной цепи кенотрона.

    На схеме рассматривается метод испытания, когда к одной из жил кабеля подведено повышенное напряжение, а остальные заземлены.

    С началом испытаний от автотрансформатора через киловольтметр подается напряжение на первичную обмотку испытательного агрегата. Вторичная обмотка которого заземляется через амперметр, именно он и показывает значение тока утечки. Испытуемая обмотка, помимо амперметра, содержит резистор R для ограничения величины переменного тока, в случае пробоя. Вторым выводом резистор подключается к аноду кенотрона, катод которого запитывается от преобразователя накала.

    Нормы испытаний

    В ходе испытаний высоковольтный провод получает нагрузку повышенным напряжением, но поднимается оно плавно от нулевой отметки до установленной величины. Продолжительность воздействия составляет 5 минут для периодических и 10 минут во время приемо-сдаточных испытаний для кабелей с пластмассовой и бумажной изоляцией. После каких-либо ремонтных работ или при изменениях в схеме время испытания кабеля составляет 10 – 15 минут. Кабель с резиновой изоляцией испытывается повышенным напряжением 5 минут во всех случаях.

    Все данные устанавливаются государственными документами – ПУЭ и ПТЭЭП. В зависимости от параметров сети и технических характеристик кабеля существуют такие пределы подачи повышенного напряжения (см. таблицу ниже):

    Тип кабеля Номинальное напряжение кабеля, кВ Испытательное напряжение, кВ Продолжительность испытания, мин
    С бумажной изоляцией 3—10 6 Uв 10
    20—35 5 Uв 10
    110 300 15
    220 450 15
    С резиновой изоляцией 3 6 15
    6 12 5

    Посмотрите, в таблице вы можете увидеть значение выпрямленного напряжения, подаваемого непосредственно на сам кабель. Оно отличается от номинального напряжения, выдаваемого испытательным трансформатором и по величине и по роду. UВ обозначает номинальное напряжение кабеля, а цифры указывают во сколько раз испытательное напряжение должно превышать номинальное.

    Ток утечки не является параметром для контроля или выбраковки. Но в случае его скачков, колебаний во время испытания повышенным напряжением, можно смело утверждать о наличии дефектов. В таком случае подачу напряжения на кабель необходимо осуществлять до пробоя, но не больше 15 минут. Вместе с током рассчитывают и коэффициент асимметрии, их нормы вы можете увидеть в таблице:

    Отклонение от значений, приведенных в таблице, может свидетельствовать о серьезных изменениях в изоляции кабельной линии. В случае, когда не было пробоя, отсутствовали электрические разряды, хлопки, внезапное нарастание или колебания постоянного тока во время испытания, кабель считается годным. В частных случаях, лицо ответственное за электрохозяйство может самостоятельно устанавливать испытательные сроки и параметры в разрез заводских норм.

    Аппараты для испытаний

    Принципиальная схема ИВК

    • АИИ – 70 – одна из наиболее популярных стационарных установок, применяемых в испытании и фазировке силовых кабелей, вводов, проверке прочности жидких диэлектриков на пробой и т.д. Может обеспечивать как постоянное напряжение на выходе (максимально 70 кВ), так и переменное (50 кВ).
    • АИД-70 – является диодным аналогом предыдущей модели. Наиболее широко применяется для испытания как постоянным, так и переменным напряжением в передвижках или переносных агрегатах, в лабораториях.
    • ИВК-5, АИ-2000, КУ-65 и прочие – установки с диодной схемой. Применяется для продавливания вторичных электрических цепей.

    Как и в других схемах, здесь используется трансформатор (АТ), диодные выпрямители (В), резисторы (Р), трансформатор тока (Т) сигнальные светодиоды и устройства для съема показаний (v, mA). На том же принципе основан ряд других портативных устройств.

    Методика испытания кабеля повышенным напряжением

    Возьмите кабель с несколькими жилами, и соедините вывод установки с одной из фаз, остальные заземлите, для одножильных кабелей ничего кроме брони или экрана заземлять не нужно. Если к одному проводнику подводится напряжение, а другие заземляются, то оголенные концы разводятся на расстояние не менее 15 см. В случае проведения профилактических испытаний, подключение испытательной установки осуществляется на концевых муфтах. В аварийных ситуациях присоединение может выполняться в местах раздела, как более целесообразных точках для измерений.

    Схема подключения кабеля

    Силовой трансформатор преобразует напряжение и ток промышленной частоты до нужного уровня, затем подает через выпрямитель на кабель. Методика измерений требует плавного наращивания напряжения со скоростью около 1 – 2кВ в течении одной секунды до получения необходимой величины. После того, как стрелка киловольтметра установится в нужную позицию, начинается отсчет времени. По результатам снимаются данные с приборов на установке и фиксируются в соответствующих документах – протоколах и кабельных журналах.

    Для завершения измерений ручка автотрансформатора выводится в ноль. Отключается кнопка питания, устанавливается блокировка от случайной подачи напряжения. Обратите внимание, на высоковольтный вывод обязательно завешивается заземление. После чего можно приступать к разборке схемы.

    В случае если изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, кабель не допускается испытывать выпрямленным током из-за возможности скопления локальных объемных зарядов. По причине дороговизны таких кабелей, их порча чревата большими затратами. Поэтому следует прибегать к принципиально иной технологии проверки.

    Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

    К кабелям таких марок целесообразно подводить переменное напряжение низкой частоты, с целью планомерного и полного рассеивания местных зарядов при переходе синусоиды через ноль. При этом удаляются даже те заряды, которые могли возникнуть в процессе эксплуатации из-за режима питания.

    В завершение, для кабелей, продавленных повышенным напряжением, в обязательном порядке выполняется проверка электрической прочности их изоляции. Так как воздействие такого напряжения могло нарушить ее диэлектрические свойства.

    Периодичность

    Для кабелей, рассчитанных на напряжение от 2 до 35 кВ с пластмассовой и бумажной оболочкой, в течении первых 2 лет с момента запуска в работу устанавливается периодичность испытания повышенным напряжением раз в год. В случае отсутствия аварий, реконструкций, которые могли быть причиной каких-либо изменений, за первые два года, испытания разрешается проводить реже – раз в 2 года. В противном случае, сроки остаются теми же. Если такой кабель эксплуатируется на территориях подстанций, заводов и прочих промышленных объектов, где доступ к ним затруднен, разрешается проводить испытание не реже, чем раз в 3 года.

    Кабели, рассчитанные на напряжение 110 — 500кВ подлежат проверке через 3 года с момента их ввода в эксплуатацию. После чего, в случае отсутствия аварийных ситуаций или реконструкций, испытание может производиться с периодичностью раз в 5 лет.

    Для кабелей, оснащенных резиновой изоляцией, в случае питания стационарных устройств электроустановок, периодичность высоковольтных испытаний составляет 1 раз в год. Для сезонных электроустановок испытания должны проводиться перед началом сезона. Такую же процедуру необходимо выполнять при пуске в эксплуатацию электроустановок после их длительного отключения.

    Допускается не производить испытания кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией в случае если:

    • используется в качестве питающих вводов и длина кабеля менее 100 м;
    • срок их службы уже более 15 лет, а удельное количество отказов не менее 30 раз на 100 км в год;
    • в ближайшие 5 лет планируется их реконструкция или полный демонтаж.

    Оформление результатов испытаний в виде протокола (пример)

    После проведения испытаний, все данные заполняются в соответствующие графы протокола. Пример заполнения которого можно увидеть на рисунке.

    Пример заполнения протокола

    В графе о лицах, проводивших испытания, ставятся фамилии и подписи работников, участвовавших в соответствующих процедурах. После чего протокол визируется начальником лаборатории и хранится в установленном порядке.