Определение величины сопротивления изоляции кабелей

                        1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1 Определение величины сопротивления изоляции силового бронированного низковольтного кабеля с помощью мегаомметра.

1.2 Определение величины сопротивления изоляции силового бронированного высоковольтного кабеля с помощью кенотронной установки.

В результате выполненной работы студент должен:

знать - методы измерения сопротивления изоляции кабелей; назначение и конструкции гибких и бронированных кабелей: электротехнические материалы, применяемые для изготовления кабелей; факторы, которые влияют на надежность и долговечность их работы, мероприятия по технике безопасности при испытании кабельных изделий напряжением;

уметь - подвергнуть испытанию кабель с помощью мегаом-метра или кенотронной установки и правильно оценить качество изоляции.

 

ПОЯСНЕНИя К РАБОТЕ

 

Величина испытательного напряжения изоляции кабелей зависит от их номинального напряжения.

Кабели, номинальное напряжение которых ниже 1000 В, испытываются с помощью мегаомметра.

Кабели, номинальное напряжение которых выше 1000 В, подвергаются испытанию с помощью высоковольтных установок, например, кенотронной установки.

Перед испытанием кабеля в действующих энергосистемах он отключается как от источника питания, так и от потребителя (нагрузки) с соблюдением правил техники безопасности, после чего снимается остаточный заряд и жилы кабеля разводятся. В лабора-торных условиях кабели уже подготовлены к испытаниям.

Для испытания низковольтного кабеля в лабораторной работе используется электронный мегаомметр типа Ф4101. Прибор вмонтирован в лабораторный стенд.

Схема прибора Ф4101 содержит следующие основные функциональные блоки: импульсный стабилизатор напряжения; преобразователь напряжения; измерительный усилитель постоянного тока.

Принцип действия мегаомметра основан на методе непосредственного измерения постоянного тока, который находится в обратной зависимости от величины измеренного сопротивления, при определенном значении напряжения. Величины постоянного напря-жения на разомкнутых зажимах прибора составляют 100 В; 500 В и 1000 В. Шкала мегаомметра проградуирована непосредственно в единицах сопротивления (МОм).

Границы измерения величины сопротивления и рабочая часть шкалы в зависимости от положения переключателя границ измерения и переключателя рабочих напряжений приведены в табл. 2.1.

 

 

Таблица 2.1 – Пределы измерения величины сопротивления изоляции мегаомметром Ф4101

 

Положение переключателя границ измере-ния сопротив- ления Rиз	Положение переключателя рабочих напряжений
	Границы измерения,   МОм	Рабочая часть шкалы, МОм	Границы измерения,   МОм	Рабочая часть шкалы, МОм	Границы     измерения,   МОм	Рабочая часть шкалы, МОм
	0-4	0-2	0-20	0-10	0-40	0-20
	0,1-4	0,1-2	0,5-20	0,5-10	1-40	1-20
	1-40	1-20	5-200	5-100	10-400	10-200
	10-400	10-200	50-2000	50-1000	100-4000	400-2000
	10-4000	100-2000	500-2000	500-10000	1000-40000	1000-20000

 

Шкала прибора многоразрядная, неравномерная. Питание прибора осуществляется от сети напряжением 220 В частотой 50 Гц.

Принципиальные схемы подключения жил кабеля к зажимам мегаомметра "Л" (линия) и "3" (земля) для испытания изоляции кабелей приведены на рис. 2.1, рис. 2.2 и рис. 2.3. Силовые кабели в своей конструкции имеют три жилы, которые принято обозначать как фазы "А", "В" и "С" с учетом того, что электрическая энергия вырабатывается и передается потребителям трехфазным током.

     

Рисунок 2.1 – Схема подключения жил кабеля для испытания линейной изоляции

Рисунок 2.2 – Схема подключения жил кабеля для испытания фазной изоляции

Рисунок 2.3 - Схема подключения жил кабеля для опреде-ления их целостности

 

Напряжение на лабораторный стенд подается автоматическим выключателем QF1, после чего можно включить в работу мегаомметр. Подача испытательного напряжения от прибора на кабель осуще-ствляется тумблерами SA1; SA2 и кулачковыми переключателями КУ1 и КУ2. Перечисленные элементы на упрощенных схемах (рис. 2.1; рис. 2.2; рис. 2.3) не показаны. Для снятия остаточного заряда, накоплен-ного в изоляции кабеля, используется рубильник S1, соединенный с заземляющим контуром.  

Определение величины сопротивления изоляции высоковольт-ного кабеля призводится на кенотронной установке, встроенной в лабораторный стенд. Принципиальная схема подключения жил высо-ковольтного кабеля к установке приведена на рис. 2.4.

В состав схемы входят следующие основные элементы: авто-матический выключатель QF2. магнитный пускатель КМ, автотранс-форматор Т1 (регулятор напряжения), катодный трансформатор Т2, высоковольтный трансформатор ТЗ, кенотрон VD (выпрямитель), блок максимальной токовой защиты (2), кнопки SB1 и SB2 для включения и отключения магнитного пускателя КМ, контакты КА реле максималь-ной токовой защиты, киловольтметр PV, сигнальные лампы HL1 и HL2, ограничивающие элементы: резистор RR, конденсатор С, разряд-ники FV1 и FV2; микроамперметри РА1 и РА2 (для измерения тока утечки), тумблер SA для переключения микроамперметров РА1 и РА2, кнопка SB3 для подключения РА1 или РА2 в схему; многопо-зиционный переключатель S2 для присоединения жил кабеля к испытательной установке и снятия остаточного заряда, накопленного в изоляции кабеля. Набор элементов, обозначенных цифрой (1), составляет кенотронную установку.  

Величина испытательного напряжения и время испытания   зависят от номинального напряжения кабеля (см. табл. 2.2).

Таблица 2.2- Справочные данные для выбора испытательного напряжения  и времени испытания

 

Номинальное напряжение кабеля, Uн	Испытательное напряжение кабеля, Uисп.	Время испытания
кВ	кВ	мин.
3...10 20...35 110 220	6Uн 5Uн 250 400	5 5 15 15