Arco-systems.ru

Журнал Арко Системс
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Протокол измерений кабельных линий постоянным током

На объектах коммерческой недвижимости и в жилом фонде признаки отнесения помещений к особо опасным можно встретить в электрощитовых, котельных, бойлерных, ИТП, на чердаках и техэтажах, в подвалах и техподполье и т.д. На производственных объектах факторы повышенной опасности встречаются чаще, а их комбинации разнообразнее.

Теоретически, ответственный за электрохозяйство должен провести классификацию всех помещений по степени опасности поражения электрическим током в соответствии с требованиями ПУЭ, пп.1.1.-1.1.13. Перечень всех обследованных помещений должен совпадать с экспликацией планов БТИ и/или проектной документацией. Сделать это можно самостоятельно или привлечь инженеров электроизмерительной лаборатории. Результатом такой работы будет отчет об определении степени опасности поражения электротоком. Затем приказом по организации определяются сроки проведения отдельных видов электроизмерений для всех помещений в соответствии со степенью опасности поражения током и с учетом других факторов и требований НТД. На основании приказа нужно внести соответствующие записи в график планово-предупредительных ремонтов.

Кстати, о требованиях НТД: условия периодичности замера сопротивления изоляции и других испытаний содержатся не только в ПУЭ и ПТЭЭП, но также и иных нормативных документах. Так, например, в организациях общественного питания измерения нужно проводить ежегодно в помещениях без повышенной опасности, и каждые полгода во всех остальных помещениях (ПОТ РМ-011-2000, п. 5.6). Аналогичные требования установлены для предприятий химической чистки и стирки, медицинских и образовательных учреждений. Подробный анализ требований НД по периодичности приведен в нашей таблице, ссылку на которую вы найдете в конце статьи.

Испытание силовых кабелей с пропитанной бумажной изоляцией

Производя высоковольтные испытания кабеля с металлической оболочкой и экраном, выполняют соединение экрана и оболочки и – если испытание занимает длительное время – подводят начальное напряжение, равное порядка 40% от полного испытательного напряжения. Затем испытание кабелей 10 кв–ным напряжением продолжают, постепенно повышая его до уровня установленного испытательного напряжения. Повышение не должно производиться быстрее 1 кВ в секунду. При ступенчатой регулировке напряжение на каждой ступени не должно превышать 5% от основной величины полного испытательного напряжения.

Когда высоковольтное испытание силового кабеля выполняется для измерения величины пробивного напряжения изоляции, то в этом случае напряжение постепенно повышают до пробоя, причем скорость повышения составляет не более 2 кВ в секунду.

Обязательно нужно проводить высоковольтные испытания кабелей перед вводом в эксплуатацию для гарантии надёжной и безотказной работы проводных силовых кабельных линий, а также систематически организовывать планово-профилактические испытания кабельных изделий. Высоковольтные испытания кабеля должны включать внешний осмотр и ряд тестовых проверок.

Специалисты имеют все необходимое оборудование, опыт и разрешительные документы для испытаний силовых кабелей свыше 1000В. Обращайтесь по тел.: (495) 669-40-84

Решение о способе испытания силовых кабелей, и о том, какое оборудование при этом будет задействовано, принимается специалистами, осуществляющими испытания. Итоги измерений заносятся в протокол испытания силового кабеля.



Нормы сопротивления изоляции для различных кабелей.

Для определения норма сопротивления изоляции кабелей, нужно провести их классификацию. Кабели по функциональному назначению разделяются на:

  • выше 1000 (В) — высоковольтные силовые
  • ниже 1000 (В) — низковольтные силовые
  • контрольные кабели — (цепи защиты и автоматики, вторичные цепи РУ, цепи управления, цепи питания электроприводов выключателей, отделителей, короткозамыкателей и т.п.)

Измерение сопротивления изоляции, как для высоковольтных кабелей, так и для низковольтных кабелей осуществляется мегаомметром на напряжение 2500 (В). А контрольные кабели измеряются при напряжении 500-2500 (В).

Каждый кабель имеет свои нормы сопротивления изоляции. Согласно ПТЭЭП и ПУЭ.

Высоковольтные силовые кабели выше 1000 (В) — сопротивление изоляции должно достигать показателя не ниже 10 (МОм)

Низковольтные силовые кабели ниже 1000 (В) — сопротивление изоляции не должно достигать отметки ниже 0,5 (МОм)

Контрольные кабели — сопротивление изоляции не должно опускаться ниже 1 (МОм)

Определение участков с повышенными диэлектрическими потерями.

Чувствительность измерений определяется уровнем шумов при рефлектометрических измерениях, зависящих от стабильности генератора, усилителя, наличия шумов в измерительном тракте и т.д. Уровень шумов иллюстрируется разностной РГ, которая получается в результате серии измерений в том случае, когда параметры и характеристики КЛ неизменны. Уровни шумов можно оценить по осциллограмме (рис.2). Шумы в той части осциллограммы, которая соответствует началу КЛ, в несколько раз больше, чем в конце. Это обстоятельство учитывается при анализе РГ и заложено в программу «CABAN».

Читать еще:  Провода света ваз 2101

Для определения участков с повышенными утечками (tg) проводится серия измерений РГ по специальной процедуре.

Измерения характеристик ЧР, анализ внешних и внутренних помех. Внешние помехи, т.е. импульсы, фиксируемые схемой измерения ЧР в отсутствии испытательного напряжения, невелики по амплитуде, а по спектру частот соответствуют эфирным помехам. Активность внешних помех при измерениях оказалась низкой, не влияющей на измерения. Более серьезной проблемой, как было установлено, являются внутренние помехи. В основном это ЧР в трансформаторе, использовавшемся для прогрузки КЛ переменным напряжением. Для внутренних помех распределение n(Q) имеет особенность (рис. 3): с ростом Uисп увеличивались и Q, и n (кривые 1 и 2). Учитывая такую активность ЧР в трансформаторе, были приняты меры по защите от внутренних помех. Собственно ЧР КЛ даны на осциллограмме (рис.4).

Рис. 2. Принцип обработки и представления РГ с итоговыми данными, показывающими участки с повышенными диэлектрическими потерями: 1 – осциллограмма с двумя модами колебания («а» в районе концевой муфты, «b» в целой части КЛ); 2 – показывает длину КЛ и иллюстрирует результаты обработки (моде «а» соответствует прямоугольник «с», моде «b» прямоугольник «d»; высоты прямоугольников «с» и «d» соответствуют величине tg, ширина определяет зону предполагаемого дефекта).

Рис. 3. Распределение n(Q) для внутренних помех (ЧР в трансформаторе) при двух величинах испытательного напряжения:
1 – 25% от амплитуды испытательного напряжения, 2 – 100% от амплитуды испытательного напряжения.

Рис. 4. Осциллограмма импульса ЧР. Кривая соответствует месту ЧР на расстоянии 235 м от начала КЛ, последующие колебания на осциллограмме соответствуют отражениям от соединительных муфт.

Эти примеры соответствуют наличию ЧР в концевых муфтах и в средней части. Во время всех измерений (по анализу более 200 осциллограмм для 15 отдельных фаз) наличие ЧР во внутренней части КЛ обнаружено только в одном случае. Осциллограмм, где были бы три импульса на уровне чувствительности схемы 20 пКл, не зафиксировано. Все ЧР соответствовали участкам вблизи муфт. При этом имелась возможность определения координат ЧР. Пример ЧР от дальнего конца дан на рис.4. Видно, что первые колебания являются суперпозицией двух импульсов прямого и отраженного от дальнего конца КЛ.

П орядок измерения сопротивления

Измерение сопротивления изоляции электросетей до 1000В должно производиться согласно нормам, установленным п. 612. 3 стандарта МЭК 60364-6:2006.

В электроустановках и сетях напряжением до 1000 В измерения должны выполнять два человека, один из которых должен иметь группу по электробезопасности не ниже III. Но если измерение производится в помещении, не относящимся к особо опасным в отношении поражения электротоком, работник с III группой по электробезопасности может производить измерение сопротивления единолично. Не будет лишним отметить, что лица, которые проводят проверку, должны использовать СИЗ от поражения электрическим током.

П одготовительные этапы проверки

  1. С проверяемого кабеля должно быть полностью снято напряжение. Для этого заземляют токоведущие жилы. Убрать заземление можно только после подключения измерительного прибора.
  2. С проводников удаляют любые посторонние соединения, если таковые имеются.
  3. Испытываемые токоведущие жилы должны быть заземлены.

Также необходимо наличие пригодного для проведения измерений, исправного мегаомметра.

На данный прибор должен быть нанесён штамп о прохождении ежегодной государственной проверки. Где должен быть указан серийный номер и дата прохождения следующей проверки. Далее производят контрольную проверку прибора.
Прибор считается исправным, если при разомкнутых проводных выводах, стрелка прибора показывает бесконечность (¥) на шкале или дисплее, а при сомкнутых — ноль.

И змерения сопротивления жил кабеля

При проверке сопротивления изоляции, в первую очередь проводят измерения между фазными проводниками для всех пар фаз по очереди. При получении неудовлетворительных показаний, нужно измерить сопротивление между каждой фазой и всеми парами токопроводящих жил относительно земли.

Схема подключения мегаомметра к трёхжильному кабелю

Далее измеряется сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли. Обязательное условие при проверке электрических сетей — отсоединить все электроприборы, вывернуть лампы и снять предохранители.

Читать еще:  Освещение через двойной выключатель

Если к цепи подключено стационарное электрооборудование, то при измерении соединяются фазные и нейтральные проводники и измеряется сопротивление
между ними и землей. В противном случае существует риск выхода из строя электроприборов.

Продолжительность измерения — не менее 60 секунд. Результаты измерений и схему по которой проводились замеры, заносятся в блокнот для сверки с допустимыми нормами в соответствии с гл. 1.8 ПУЭ. Нормы предъявляемые ГОСТ Р 50571.16-07 указаны в таблице.

Какие приборы используют?

Для измерения параметров фазы используют специальные поверенные устройства. Аппараты отличаются методиками замеров, а также конструктивными особенностями. Наибольшей популярностью среди электриков пользуются следующие измерительные приборы:

  • М-417. Проверенное опытом и временем устройство, предназначенное для измерения сопротивления без отключения источника питания. Из особенностей выделяют простоту использования, габариты и цифровую индикацию. Прибор применяют в любых сетях переменного тока напряжением 380В и допустимыми отклонениями 10%. М-417 автоматически размыкает цепь на интервал до 0,3 секунды для проведения замеров.
  • MZC-300. Современное оборудование для проверки состояния коммутационных элементов. Методика измерений описаны в ГОСТе 50571.16-99 и заключается в имитации короткого замыкания. Устройство работает в сетях с напряжением 180-250В и фиксирует результат за 0,3 секунды. Для большей надежности работы предусмотрены индикаторы низкого или высокого напряжения, а также защита от перегрева.
  • ИФН-200. Устройство с микропроцессорным управлением для измерения сопротивления петли фаза-ноль без отключения питания. Надежный прибор гарантирует точность результата с погрешностью до 3%. Его используют в сетях с напряжением от 30В до 280В. Из дополнительных преимуществ следует выделить измерение тока КЗ, напряжения и угла сдвига фаз. Также прибор ИНФ-200 запоминает результаты 35 последних замеров.

Важно! Точность результатов измерения зависит не только от качества прибора, но и от соблюдения правил выполнения выбранной методики.

КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ 6–10 КВ С БУМАЖНО-ПРОПИТАННОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ
Практические аспекты оценки состояния

Алексей Утепов,
Вадим Осотов, к. т. н.
Общественный Совет специалистов по диагностике силового электрооборудования при ИТЦ «УралЭнергоИнжиниринг»,
г. Екатеринбург

Для обеспечения достаточной надежности работы КЛ среднего напряжения с БПИ и большим сроком службы, эксплуатирующим организациям необходимо решить следующие задачи:

  • Оценить значение группового (паркового) ресурса силовых кабелей, работающих в примерно одинаковых условиях (стратегическая задача);
  • Оценить фактический (индивидуальный) ресурс каждой кабельной линии (тактическая задача);
  • Разработать систему диагностирования силовых КЛ, позволяющую получить информацию о фактическом состоянии силовых кабелей, необходимую для решения этих задач.

ТРАДИЦИОННЫЕ МЕТОДЫ

Решение этих задач не может быть получено только на основании имеющегося опыта эксплуатации и системы диагностирования силовых кабелей, закрепленной в действующей нормативной документации (РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования») по следующим причинам:

  • Существующая система диагностирования силовых кабелей с БПИ, разработанная более 50 лет назад, базируется на опыте эксплуатации в пределах расчетного срока службы и не учитывает всех особенностей диагностирования КЛ с большим сроком службы.
    Основной метод диагностирования изоляции КЛ, предусмотренный РД 34.45-51.300-97 (испытание повышенным напряжением постоянного тока, многократно превышающим номинальное напряжение кабеля), дает информацию только о том, что изоляция выдержала приложенное напряжение, но ни о каких прогнозах остаточного ресурса изоляции кабелей в данном случае речи не идет.
  • Такой метод диагностирования изоляции КЛ с БПИ, практически безвредный для кабелей в пределах расчетного срока службы, у кабелей с большим сроком службы может привести к зарождению очагов повреждений с последующими пробоями уже под рабочим напряжением в период между плановыми испытаниями.

Можно констатировать, что существующая система диагностирования силовых кабелей с БПИ не только не способствует продлению срока их службы, но может инициировать его существенное сокращение.

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ

В настоящее время в отечественной и зарубежной практике используется широкий набор различных методов оценки силовых КЛ, позволяющих существенно расширить объем информации об их состоянии. Перечень традиционных и основных современных методов контроля силовых КЛ приведен в табл. 1.

Таблица 1. Традиционные и современные методы оценки состояния силовых кабельных линий

Читать еще:  Как правильно расположить выключатель света
Традиционные методы контроляСовременные методы контроля
Визуальный осмотр (неразрушающий контроль)Визуальный осмотр (неразрушающий контроль)
Измерение сопротивления изоляции (неразрушающий контроль)Измерение сопротивления изоляции (неразрушающий контроль)
Испытание повышенным выпрямленным напряжением (разрушающий контроль)Измерение частичных разрядов методом OWTS (неразрушающий контроль)
Импульсная рефлектометрия (неразрушающий контроль)
Метод диэлектрической абсорбции (неразрушающий контроль)
Тепловизионный контроль кабелей, концевых и соединительных муфт, контактных соединений (неразрушающий контроль)
Ультрафиолетовый контроль концевых муфт (неразрушающий контроль)
Испытание повышенным напряжением сверхнизкой частоты (щадящий разрушающий контроль)

Как видно из таблицы, большинство известных современных методов (измерение частичных разрядов, импульсная рефлектометрия, тепловизионный и ультрафиолетовый контроль) ориентированы на выявление локальных дефектов, устранение которых позволяет эксплуатировать кабели дальше, если общее старение изоляции ещё не достигло предельного уровня.

Степень старения изоляции можно оценить методом диэлектрической абсорбции [1], разработанным в филиале Национального исследовательского университета «МЭИ» в г. Смоленске.

По этой методике реакция диэлектрической системы на внешнее энергетическое воздействие оценивается с помощью изучения характера и вида спектров токов поляризации. Экспериментально измеренный спектр поляризационного тока сопоставляется с некоторым семейством реперных кривых, каждая из которых получена опытным путем и отражает определенное состояние изоляционного промежутка и значение его ресурса. Степень близости анализируемой зависимости к реперным кривым позволяет сформировать представление о состоянии изоляции контролируемого кабеля и значении остаточного ресурса.

Бесспорным преимуществом большинства современных методов контроля КЛ является ориентация на неразрушающие методы, что позволяет не только получить полную информацию о состоянии изоляции КЛ, не повреждая ее, но и рационально, технически и экономически обоснованно планировать сроки проведения ремонтов или замены кабелей, выработавших отведенный ресурс. Алгоритм принятия таких решений показан на рис. 1.

Рис. 1. Алгоритм принятия решений

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ

В табл. 2 в обобщенной форме приведены результаты оценки состояния трех силовых кабельных линий напряжением 6 кВ (всего 19 кабелей), находящихся в эксплуатации более 52 лет.

Таблица 2. Сравнение результатов традиционной и современной системы диагностирования силовых кабелей

Пробой кабеля № 1

Выход из строя соединительной муфты на кабеле № 5 (с возгоранием)

Как и следовало ожидать, на основании только традиционных испытаний нельзя сделать обоснованный прогноз дальнейшей работоспособности кабелей.

Результаты контроля современными методами позволяют разбить кабели на несколько групп с различным прогнозом работоспособности:

  • Зеленым цветом в таблице обозначены кабели, у которых указанным методом не обнаружены дефекты, ограничивающие работоспособность кабелей;
  • Желтый цвет означает наличие тех или иных дефектов, которые не препятствуют дальнейшей эксплуатации, но могут развиться до опасного уровня в ближайшие 3–4 года;
  • Красный цвет означает, что возможен отказ кабеля в течение 1 года или ранее.

Например, по результатам контроля методом диэлектрической абсорбции можно констатировать, что состояние бумажно-пропитанной изоляции большинства кабелей, несмотря на заметное старение, еще не достигло предельного уровня и остаточный срок их службы оценивается значением порядка 15–20 лет. Лишь у двух кабелей бумажно-пропитанная изоляция имеет признаки более значительного старения, но и ее остаточный срок службы оценивается сроком не менее 5–10 лет.

Наибольшее количество дефектов, как и следовало ожидать, обнаружено при контроле частичных разрядов методом OWTS. Эти дефекты, как правило, носят достаточно опасный характер и требуют оперативного устранения. Однако они сосредоточены в отдельных местах (муфты, небольшие участки) и после их устранения ресурс работоспособности кабелей в целом не ограничен.

При тепловизионном контроле также обнаружены локальные дефекты (муфты, вертикальные участки с осушенной изоляцией), которые не ограничивают ресурс работоспособности кабелей в целом.

Ультрафиолетовым контролем в данном случае опасные дефекты не выявлены, так как концевые муфты кабелей находятся в работоспособном состоянии.

ВЫВОД

На основе комплекса современных методов контроля может быть разработана рациональная система диагностирования силовых кабельных линий с бумажно-пропитанной изоляцией, позволяющая наряду с выявлением опасных дефектов управлять ресурсом кабелей.

ЛИТЕРАТУРА

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector