Обслуживание кабельных линий
Наиболее существенным в обслуживании эксплуатируемых кабельных линий являются тщательное наблюдение за их трассами и контроль за нагрузкой кабелей.
В процессе эксплуатации кабельных линий важно регулярно вести их паспортизацию. Паспорт линии, кроме технической характеристики кабелей и условий их прокладки, содержит сведения о результатах предыдущих испытаний, о ремонтах, что помогает установить правильный режим для линий и своевременно выводить их в ремонт.
При наблюдении за трассой кабельных линий следят за тем, чтобы трасса содержалась в чистоте. Вблизи трассы не должны находиться ненужные предметы, так как они могут мешать работам при ликвидации аварий и ремонту кабелей, проложенных в земле. Поверхностный слой земли на трассе не должен иметь провалов, размывов и других ненормальностей, могущих вызвать повреждение кабелей.
Необходимо обращать внимание на обеспечение сохранности кабелей при выполнении земляных работ вблизи кабельных трасс. Земляные работы вблизи кабельных трасс можно производить только по предварительному согласованию с главным энергетиком предприятия. В необходимых случаях главный энергетик предприятия устанавливает надзор за производимыми работами, с тем чтобы была обеспечена сохранность проложенных кабелей. Надзор ведется вплоть до полного окончания земляных работ.
Особую опасность для проложенных в земле кабелей представляют земляные работы, выполняемые механизированными способами. Границы, в пределах которых допускаются такие работы, зависят от типа механизма. Однако во всех случаях работать механизмами не разрешается на расстоянии от трассы кабеля менее 1 м. На этом участке работы выполняют вручную и только лопатами.
Наблюдение за кабельными трассами осуществляют путем периодических осмотров этих трасс. Периодичность осмотров во многом зависит от местных условий: в местах, где кабели пересекаются с другими коммуникациями или могут подвергаться механическим повреждениям, обходы производят чаще. Периодичность осмотров кабельных трасс обычно устанавливает главный энергетик предприятия, который это делает, руководствуясь опытом и учетом местных условий.
Необходимо однако учитывать, что правилами ПТЭ предписано производить осмотры кабельных трасс не реже, чем в следующие сроки: кабелей в траншеях, коллекторах и туннелях один раз в 3 месяца; кабелей в колодцах и концевые муфты на линиях напряжением выше 1000 б один раз в 6 месяцев; концевые муфты кабелей напряжением до 1000 в один раз в 12 месяцев; кабельные муфты в трансформаторных помещениях, распределительных пунктах и подстанциях одновременно с осмотром
другого оборудования.
В периоды паводков, во время ливней и в других случаях, когда имеет место размягчение грунта и опасность повреждения кабелей, проложенных в земле, возрастает, производят внеочередные осмотры кабельных трасс.
Для учета неисправностей, обнаруженных при осмотрах кабельных трасс, и контроля за своевременным их устранением, на промышленных предприятиях ведется специальный журнал, заполняемый персоналом, совершающим осмотры кабельных трасс. При обнаружении дефектов, требующих немедленного устранения, лицо, осуществляющее осмотр, безотлагательно ставит об этом в известность своего начальника.
Кабельные трассы внимательно осматривают на всем их протяжении и особенно в местах пересечения трассами канав, кюветов и переходов кабелей из земли на стены или опоры.
При осмотрах туннелей, коллекторов и аналогичных кабельных сооружений обращают внимание на содержание их в чистоте, на отсутствие остатков материалов, тряпок и мусора. Осматривают эти сооружения обычно два лица, предварительно проверив с помощью прибора нет ли в этих сооружениях газа. В коллекторах, туннелях и подобных им кабельных сооружениях проверяют состояние освещения и вентиляции; измеряют внутреннюю температуру, которая не должна превышать температуру наружного воздуха более чем на 10°; осматривают антикоррозийные покровы кабелей, внешнее состояние муфт; следят за тем, чтобы не имелось натяжений, смещений, провесов кабелей и т. п.
Перегрузки кабелей, которые носят систематический характер, влекут за собой быстрое ухудшение их изоляции и сокращают длительность работы. Недогрузка кабелей связана с недоиспользованием проводникового материала, заложенного в кабелях. Поэтому при эксплуатации кабельных линий периодически проверяют, чтобы нагрузка соответствовала установленной при вводе линии в эксплуатацию.
Максимально допустимые нагрузки для кабелей устанавливают на основе таблиц, приведенных в ПУЭ, по участку трассы кабеля, имеющему наихудшие тепловые условия, если длина этого участка составляет не менее 10 м. Нагрузку на кабели при вводе в эксплуатацию определяют отдельно для каждого сезона года, так как температура среды, окружающей кабели (почва, воздух), в разные сезоны года меняется и позволяет в холодные месяцы нагрузку на кабели повысить.
Контроль за нагрузками кабелей производят в сроки, определяемые главным энергетиком предприятия, но не менее двух раз в году. Один раз указанный контроль производят в период осенне-зимнего максимума нагрузки.
Контроль за нагрузками кабелей осуществляют наблюдением за показаниями амперметров на питающей подстанции, а при их отсутствии — с помощью токоизмерительных клещей. Анализ произведенных измерений нагрузок позволяет пересматривать режим работы кабелей, устанавливая режим, который обеспечит одновременно экономичную и надежную работу кабелей.
В условиях эксплуатации может иногда возникнуть необходимость в определении фактической температуры токоведущих жил кабеля. Так как температуру жилы кабеля определить непосредственным измерением не представляется возможным, прибегают к измерению температуры металлической оболочки кабеля. После этого производят пересчет с учетом перепада температуры между жилой и оболочкой кабеля.
В том случае, когда токоведущие жилы кабелей нагреваются выше допускаемых пределов, принимают меры для устранения причины этого явления. Снижают температуру жил кабелей следующими мероприятиями: уменьшая нагрузки на кабели; улучшая вентиляцию в туннелях и каналах; применяя вставки кабелей большего сечения на участках, где наблюдается перегрев кабелей; увеличивая расстояния между кабелями. При выходе из строя кабельной линии в промышленных предприятиях приходится часть работающего оборудования переводить на питание от других (соседних) кабелей. Это может привести к тому, что нагрузка дополнительно нагруженных кабелей окажется в часы максимума нагрузки выше допускаемой. Такие перегрузки для кабелей напряжением до 10 кв допускаются лишь от 15 до 30% только на время ликвидации аварии, но не более пяти суток. Эта перегрузка допускается в том случае, если в период, предшествующий аварии, максимальная нагрузка кабеля не превышала 80% допустимой. Для кабелей напряжением 20—35 кв перегрузка против номинальных значений не разрешается.
При прокладке кабелей в почве, агрессивной по отношению к их металлическим оболочкам (солончаки, болота, насыпной грунт со шлаком и строительным материалом), возникает почвенная коррозия свинцовых оболочек, что приводит к их разрушению. В этих случаях периодически проверяют коррозийную активность грунта по отношению к свинцовой оболочке кабелей. Такую проверку осуществляют, сравнивая фактическое удельное сопротивление и данные анализа проб грунта и воды с соответствующими допускаемыми значениями, приведенными в «Правилах защиты подземных металлических сооружений от коррозии» Госстроя. Если проверкой будет установлено, что степень почвенной коррозии угрожает целости кабелей, то принимают соответствующие меры. К ним относятся замена грунта на нейтральный, перекладка кабелей в нейтральный грунт, а также борьба с загрязнением грунта отбросами, действующими разрушающе на металлические оболочки кабелей.
Испытания кабельных линий
Кабельные линии испытывают после их монтажа и периодически в процессе эксплуатации. Испытания после монтажа проводят в соответствии с требованиями ПУЭ с целью проверки качества соединительных и концевых муфт кабелей, монтажа и изготовления кабелей.
Кабельные линии напряжением выше 1000 В испытывают повышенным напряжением выпрямленного тока в соответствии с табл. 20.
Таблица 20. Испытательные, напряжения для силовых кабелей
| Испытательное напряжение, кВ, для кабелей на номинальное напряжение, кВ | Продолжительность испытания, мин | |||||
| Кабели: с бумажной изоляцией в металлической оболочке | ||||||
| с пластмассовой изоляцией в пластмассовой или в металлической оболочке | ||||||
| с резиновой изоляцией | — | — | — |
В процессе испытания обращают внимание на характер изменения тока утечки. Кабельные линии считаются выдержавшими испытания, если не произошло пробоя итолчков тока утечки или его нарастания, после того как ток достиг установившегося значения. До и после испытаний повышенным напряжением измеряют сопротивление изоляции кабелей, которое не нормируется.
Сопротивление изоляции кабелей измеряют мегомметром на напряжение 2500 В по схеме между каждой жилой и жилами, соединенными с металлической оболочкой и броней кабеля. Для силовых кабелей напряжением до 1000 В сопротивление изоляции нормируется и должно быть не менее 0,5 МОм. Испытания кабелей повышенным напряжением не выявляют все слабые места изоляции новой кабельной линии. Некоторые дефекты монтажа и изготовления кабелей и муфт, а также повреждения кабельной линии в процессе эксплуатации постепенно приводят к ослаблению изоляции и пробою.
Чтобы предупредить пробой ослабленного места кабельной линии и внезапный перерыв в электроснабжении потребителей, периодически в плановом порядке проводят профилактические испытания кабельных линий повышенным напряжением выпрямленного тока.
Испытательное напряжение для кабелей 3 — 10 кВ установлено в пределах пятикратного номинального значения, время его приложения — 5 мин для каждой фазы. Этого достаточно для выявления ослабленных мест в кабеле и муфтах. Профилактические испытания кабельных линий должны проводиться не реже одного раза в год. Более частую периодичность испытаний устанавливают для кабелей, работающих в тяжелых условиях (вибрация, высокая наружная температура и т. п.), а также при дефектах линий. Кабели, проложенные в земле и не имеющие электрических пробоев при работе и испытаниях в течение 5 лет, могут испытываться не реже одного раза в 3 года. Этот же срок установлен для кабелей, проложенных в кабельных сооружениях, при условии, что они не подвержены воздействию коррозии и механическим повреждениям и не имеют соединительных муфт.
Если на трассах линий производились земляные работы или наблюдались осадки почвы, размывы или оползни, необходимы дополнительные (внеочередные) испытания этих линий. Внеочередные испытания проводят также после окончания ремонтных работ на линии. Кабели, присоединенные к токоприемникам испытывают, как правило, во время ремонта токоприемников. При испытаниях кабелей в РУ их отсоединяют разъединителями. Поэтому вместе с кабелем испытывают концевые муфты и опорные изоляторы.
Изоляцию кабельных линий испытывают постоянным током с помощью кенотронной установки КИИ-70. При испытании трехжильного кабеля с поясной изоляцией напряжение от испытательной установки прикладывают поочередно к каждой жиле, а две другие жилы и металлическую оболочку заземляют. Кабель, испытанный постоянным током, длительное время сохраняет заряд. Поэтому по окончании испытаний каждой фазы кабельной линии все жилы кабеля должны быть разряжены через ограничительное сопротивление, которое имеется в кенотронной установке.
При испытании кабеля с отдельно освинцованными жилами напряжение прикладывают поочередно к каждой жиле, при этом металлическую оболочку жилы заземляют . Для испытания кабелей напряжением 3 — 10 кВ применяют стационарные и передвижные кенотронные установки. Стационарные установки в основном предназначены для электростанций и подстанций, где имеются РУ с большим количеством присоединяемых кабельных линий. В монтажных организациях и городских кабельных сетях широкое применение нашли кенотронные установки, смонтированные на автомашинах с крытым кузовом.