Испытания и определение мест повреждения

В кабельных линиях

Для предупреждения внезапного выхода кабеля, муфт и заделок из строя проводят профилактические испытания кабельных линий. Цель этих испытаний — доведение ослабленных мест до пробоя, предупреждая тем самым аварийный выход кабеля из строя.

Испытания кабельных линий, вновь проложенных и бывших в употреблении, повышенным напряжением проводят обычно по­стоянным током (при переменном токе значительно увеличивается мощность испытательной установки). При этом изменяют выпрям­ленное напряжение ступенями от нуля до значения, установленно­го правилами (табл. 10-2).

Если к концу испытания нарастание токов утечки не прекраща­ется, то это служит признаком дефектов в кабеле и испытание продолжают до пробоя кабельной линии.

При открытой прокладке кабелей и кабелей, проложенных в специальных кабельных сооружениях, возможность их механиче­ских повреждений менее вероятна, чем у кабелей, проложенных в земле; при этом легче контролировать их состояние и своевре­менно восстанавливать защиту металлических оболочек от разру­шительного действия коррозии. Более редкие профилактические испытания кабелей можно проводить и в тех случаях, когда они, будучи проложены в земле, в процессе эксплуатации или при испы­таниях не имеют электрических пробоев в течение 5 лет. Кроме плановых испытаний кабелей в процессе эксплуатации проводят и внеочередные их испытания, например: после ремонтных работ на линиях, после производства земляных работ вблизи кабельных трасс, после размывов почвы и т. п. Если во время испытания кабе­ля не происходит пробоев его изоляции, не наблюдается увеличе­ния тока утечки и резких толчков тока, то кабель признают при­годным к дальнейшей эксплуатации. Пробой в изоляции кабеля обычно происходит при подъеме испытательного напряжения или в течение первой минуты после подъема напряжения.

В кабельных линиях обычно встречаются следующие виды повреждений: замыкание жил между собой, однофазные замыка­ния на землю и обрывы фаз. Работы по устранению повреждений в кабелях начинают с определения вида повреждений, так как в зависимости от этого выбирают метод выявления места повреждения. Характер повреждений во многих случаях удается устано­вить с помощью мегаомметра. Для этой цели с обоих концов кабеля проверяют состояние изоляции каждой фазы относительно земли, исправность изоляции между отдельными фазами, а также отсут­ствие обрывов в жилах.

В кабельных линиях места повреждения обычно определяют в два приема: сначала зону повреждения, а после этого уточняют место повреждения непосредственно на трассе и глубину залегания кабеля и нахождения мест расположения муфт.

Применяют следующие методы определения повреждений в ка­бельных линиях — относительные методы и абсолютные методы. К относительным методам относятся: импульсный, колебательного разряда, петли и емкости. К абсолютным методам — индукци­онный, акустический и измерения потенциалов.

Импульсный метод. Импульсный метод применяется для опре­деления расстояния до места повреждения в кабельных и воз­душных линиях (при однофазных и межфазных замыканиях, а также при обрывах жил). Пользуясь этим методом, применяют приборы ИКЛ-5, Р5-1А и Р5-5, посылающие в кабель кратковре­менный импульс переменного тока. Дойдя до места повреждения, импульс тока отражается и возвращается обратно. О характере повреждения кабеля (короткое замыкание или обрыв) судят по изображению, появляющемуся на экране электронно-лучевой трубки. Расстояние до места повреждения можно определить, зная время прохождения импульса и скорость его распростра­нения.

При измерении приборами ИКЛ-5, Р5-1А погрешность обычно не превышает 1,5%, а прибором Р5-5 — 0,5%, что вполне допусти­мо. Достоинства этого метода: быстрота, наглядность и простота измерений; возможность определения любых видов повреждений, в том числе повреждений в разных местах кабеля при условии, что переходное сопротивление не превышает 200 Ом. При этом, как правило, достаточно произвести измерения только с одного конца линии, не производя никаких присоединений на противоположном ее конце; непосредственно измерить расстояние от конца линии до места повреждения кабеля по экрану или по шкале калиброванной задержки независимо от длины и типа кабельной линии.

Метод колебательного разряда. Этот метод заключается в из­мерении периода (полупериода) свободных колебаний, возникаю­щих в заряженной кабельной линии при пробое изоляции в месте повреждения от выпрямительной установки до U,_ф0й. В момент пробоя в кабеле возникает колебательный процесс. Расстояние от прибора до места повреждения фиксируется по шкале прибора, градуированной в километрах.

Метод петли. Метод петли применяют при однофазных и двух­фазных замыканиях при наличии одной неповрежденной жилы. При этом методе поврежденную жилу соединяют накоротко с не­поврежденной с одной стороны кабельной линии, образуя петлю. К противоположным концам жил присоединяют дополнительные сопротивления. В результате образуется четырехплечевой мост (рис. 10-1).

При равновесии моста расстояние до места повреждения

l_x = 2L/r₁ (r₁  + r₂),

где L — полная длина кабельной линии, м; п, r₁  + r₂ — сопротивления, присоединенные к поврежденной и не­поврежденной жилам, Ом.

Метод емкости. Этот метод находит применение для определе­ния расстояния от конца линии до места обрыва одной или несколь­ких жил кабельной линии путем измерения емкости кабеля.

 

Практическая работа № 11.

Тема: Изучение способов определения воздушных зазоров электрических машин.

Цель: приобрести практические навыки в самостоятельном изучении технической литературы, изучить технологию измерения воздушных зазоров и методику определения средней величины зазора.

План занятия.

Проверка знаний студентов по пройденному материалу - виды и причины повреждений механических частей электрических машин, правила разборки электродвигателей, виды неисправностей подшипниковых щитов, станин, валов, коллекторов, щеточного аппарата. (20 мин).

Самостоятельное изучение студентами по приложению допустимых отклонений величин воздушных зазоров в электрических машинах, технологии измерения зазоров и допустимых увеличений зазоров. Просмотр диафильма. (40 мин).

Составление отчета по занятию. (15 мин).

Подготовка и ответы на контрольные вопросы. (15 мин).

1. Методика определения средней величины зазора.

2. Причины увеличения воздушного зазора.

3. Допустимое увеличение зазоров.

Приложение.

1. Определение воздушных зазоров в электрических машинах.

Приложение.