Для выявления существующих неисправностей (ослабленная изоляция, короткое замыкание между токопроводящими жилами, обрывы, заземление жил и т. п.) в высоковольтных кабелях кабельные линии подвергаются различным профилактическим испытаниям. Делается это при вводе кабелей в эксплуатацию, а также в течение всего срока их использования с установленной соответствующими нормативно-техническими документами периодичностью.
Для отыскания места повреждения кабеля 10 кВ могут применяться разные методы испытаний и оборудования. В каких-то задачах достаточно использования небольших мобильных приборов (как, например, мегаомметры), в других не обойтись без передвижных лабораторий, устанавливаемых, как правило, в специально оснащенных автомобилях.
Выбор метода и оборудования для обнаружения точного места повреждения кабеля 10 кВ зависит от нескольких факторов, включая тип дефекта, материал изоляции и защитной оболочки, протяженность и расположение кабельной линии (снаружи/внутри зданий, в грунте, кабель-каналах и т. д.), при прокладке в земле — тип и свойства грунта (вечномерзлый, каменистый и т. д.) и другие. В настоящее время существует несколько методов, позволяющих с разной точностью выявить как сам факт, так и конкретный участок повреждения кабельной линии. Сюда, в том числе, относятся:
1) импульсная рефлектометрия;
2) емкостной метод;
3) петлевой;
4) импульсно-дуговой;
5) индукционный;
6) метод накладной рамки;
7) метод колебательных разрядов и другие.
Рассмотрим импульсно-дуговой метод поиска повреждения кабеля 10 кВ, который, в том числе, может применяться для кабельной продукции с изоляцией из сшитого полиэтилена и бумажно-пропитанной изоляцией.
Поиск повреждения кабеля 10 кВ
Как отмечено выше, выбор метода обнаружения неполадок кабеля 10 кВ (любого типа изоляции) осуществляется в зависимости от характера повреждений. Импульсно-дуговой метод позволяет с высокой точностью определить расстояние до места высокоомных или неустойчивых повреждений кабеля, являющихся одними из сложнейших в диагностике типов повреждений.
Для выполнения проверки данным методом используются три прибора — высоковольтный импульсный генератор, устройство для поддержания электрической дуги индуктивного типа (или прожигающая установка) и рефлектометр. Кроме того, для соединения рефлектометра с кабельной линией применяются специальные фильтры (если они не встроены в прибор).
• Для установки факта наличия высокоомного или неустойчивого повреждения кабеля при помощи рефлектометра в кабельную линию посылаются короткие импульсы, которые затем считываются устройством и сохраняются им в памяти. Одновременно с этим на кабель подаются импульсы с импульсного генератора.
• Напряжение импульсного генератора постепенно увеличивают до тех пор, пока между тестируемыми жилами из-за повреждения изоляции не возникнет пробоя и не образуется электрическая дуга.
• В задачу рефлектометра входит установление факта возникновения дуги, что затем позволяет определить расстояние до нее. Однако периодичность возникновения электрической дуги и частотность рефлектометра имеют значительное расхождение по частоте (периодичность возникновения дуги зависит от установленной частоты импульсного генератора).
• Для обхода этой ситуации на кабель подается высокое напряжение с устройства поддержания дуги длительностью чуть менее секунды. Однако и в этом случае периодичность дуги остается нестабильной, поэтому для отыскания места повреждения кабеля 10 кВ испытание повторяется несколько раз.
• При совпадении импульса от рефлектометра с моментом появления дуги отраженный от поврежденного участка импульс будет определен прибором как ток короткого замыкания. Это есть искомый полезный сигнал.
• Финишной стадией является сравнение рефлектограмм, полученных до и после испытаний дуговыми импульсами. На рефлектограммах до испытаний присутствует множество разнородных помех, поэтому по ним невозможно определить точное место повреждения. Данные после испытаний позволяют исключить из первоначальных рефлектограмм все ложные импульсы, которые были отражены в рефлектометр от неоднородностей кабельной линии (места соединений, разомкнутые концы линии и т. п.).