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Prueba y localización de daños en los cables
Pruebas de cables.
Para identificar puntos débiles en el aislamiento y los acoplamientos de los cables, las líneas de cables deben someterse a pruebas preventivas antes de su puesta en servicio, así como periódicamente durante su vida útil. En este caso, los cables con aislamiento debilitado se rompen ("queman") para evitar una falla de emergencia. Los defectos que son difíciles o imposibles de detectar se revelan mediante pruebas. aumento de voltaje corriente rectificada. El equipo de prueba para este método tiene una potencia relativamente baja; Suelen utilizar dispositivos AKI-50 y AII-70 o laboratorios móviles.
Antes de que comiencen las pruebas, se realiza un análisis minucioso inspección externa todos los tramos y conexiones disponibles de la línea. Si se detecta un estado claramente insatisfactorio de los acoplamientos finales o de las juntas (compuesto de relleno muy agrietado o con fugas, núcleos de cable rotos o aislamientos muy dañados, astillas y grietas en los aisladores, etc.), se reparan antes de realizar la prueba. Luego mida el valor estacionario R60h de la resistencia de aislamiento de los núcleos del cable con un megaóhmetro de 2500 V. El valor estacionario R60h se toma como el valor de la resistencia de aislamiento.
Durante la prueba, se aplica un voltaje aumentado a cada núcleo del cable por turno y los otros dos núcleos, junto con la funda, se conectan a tierra. En este caso, tanto el aislamiento núcleo a tierra como el aislamiento entre fases se prueban de forma fiable.
Aumentando suavemente el voltaje a una velocidad de 1 - 2 kV/s, lo aumentan al valor E/sp, cuyo valor para cables con aislamiento de papel con voltaje de hasta 10 kV inclusive es 6 UH, y para cables con aislamiento de plástico. aislamiento - 5t/H. El voltaje se mantiene constante durante toda la prueba: después de la colocación o instalación, 10 minutos, en todos los demás casos, 5 minutos. La cuenta atrás comienza desde el momento en que se establece el valor total de la tensión de prueba.
Si durante las pruebas no hubo roturas, superposiciones en la superficie de los acoplamientos de los extremos, un aumento de la corriente de fuga (especialmente en el último minuto) o picos repentinos de corriente, entonces se considera que el cable ha pasado la prueba. Si hay un aumento notable en la corriente de fuga, la duración de la prueba se aumenta a 10 a 20 minutos y, con un aumento adicional, se lleva a cabo hasta que el cable se rompa (“se queme”).
La precisión de medición requerida se garantiza mediante la ondulación del voltaje rectificado dentro del 3 - 5% del voltaje nominal. Para evitar errores de medición inaceptables debido a una mayor ondulación, se introduce un condensador de balasto adicional en el circuito de prueba. Esto elimina simultáneamente el error de medición de la corriente de fuga asociado con una rectificación incompleta.
Arroz. 1. Dependencia aproximada del factor de corrección k de la temperatura del cable
Determinar la ubicación del daño del cable
La determinación de la ubicación de la falla del cable comienza desconectando y desconectando los extremos del cable en ambos lados. Luego, la naturaleza del daño se determina midiendo la resistencia de aislamiento de cada conductor portador de corriente en relación con el suelo y entre todos los conductores del cable con un megaóhmetro. Además, se determina la ausencia de rotura de los conductores portadores de corriente.
Si con un megaóhmetro no es posible detectar daños en el aislamiento, entonces su naturaleza se determina mediante pruebas secuenciales adicionales del aislamiento de los conductores portadores de corriente entre ellos y en relación con la carcasa con corriente rectificada de alto voltaje. Son posibles los siguientes tipos de daños:
- daños en el aislamiento con un cortocircuito monofásico a tierra;
- daño al aislamiento con cortocircuito de dos o tres fases a tierra o de dos o tres fases entre sí;
- fallo de una, dos o tres fases (con o sin puesta a tierra de fases);
- ruptura flotante del aislamiento;
- Lesiones complejas, que son combinaciones de varias lesiones.
Arroz. 2. Medición de la distancia hasta el lugar del daño del cable utilizando el dispositivo IKL
Después de determinar la naturaleza del daño al CL, seleccione el método más adecuado para determinar la ubicación del daño en este caso particular. En primer lugar, se recomienda determinar el área dentro de la cual se encuentra el daño. Para ello se utilizan los métodos impulsivo y capacitivo, así como el método de descarga oscilatoria y de bucle. La ubicación exacta del daño se identifica directamente en ruta del cable método de inducción o acústico. A veces es posible determinar con precisión la ubicación del daño utilizando un método (por ejemplo, un método de bucle), pero en la mayoría de los casos es necesario utilizar dos y, a veces, varios métodos.
El método del pulso se basa en medir el tiempo de viaje de un pulso de sondeo enviado a una línea dañada desde el punto de medición (desde el extremo del cable) hasta el lugar del daño (donde se refleja el pulso) y viceversa. En la pantalla del osciloscopio, simultáneamente con la imagen de la sonda 1 (Fig. 2) y los 2 pulsos reflejados,
Imagen de las marcas de escala 3, que permiten contar directamente en metros, siempre que la velocidad de propagación de las oscilaciones electromagnéticas en los cables de alimentación sea V-160 ± 3 m/μs.
La distancia al lugar del daño 1X es proporcional al tiempo de viaje medido y está determinada por la fórmula
donde t es el tiempo de viaje del pulso de sondeo hasta el lugar del daño y viceversa.
El método no es aplicable cuando las resistencias transitorias en el lugar del daño son superiores a 100 ohmios.
Las mediciones se realizan con dispositivos como IKL-4, IKL-5 o R5-1 A. Se suministra un pulso a la línea con una frecuencia de 2,5 kHz y el barrido de tiempo se produce a la misma frecuencia, por lo que la curva En la pantalla parece inmóvil.
Los errores que surgen durante las mediciones están asociados con la determinación de la velocidad de propagación de los pulsos. Conociendo la longitud exacta del CL, es posible determinar la velocidad de propagación del impulso a lo largo de una vena sana. Para obtener un pulso reflejado 2, de mayor magnitud que otros pulsos 4 que surgen debido a la falta de homogeneidad de la impedancia de onda a lo largo de la línea, se requiere que la resistencia de transición en el lugar del daño del aislamiento no sea, como se mencionó anteriormente, más de 100 ohmios. . Esto se logra quemando previamente el aislamiento dañado.
El método de descarga oscilatoria se basa en medir el período de oscilaciones eléctricas naturales en el cable que se producen en el mismo en el momento de la avería (descarga en una zona dañada). Se utiliza para determinar la ubicación del daño durante una avería flotante y en todos los casos en que aparecen descargas eléctricas en el lugar del daño. Para medir, se aplica voltaje Uprobe al núcleo del cable dañado desde la unidad rectificadora. La distancia al lugar del daño 1X es proporcional al período de oscilaciones naturales Г, que corresponde al tiempo que tarda la onda en viajar cuatro veces hasta el lugar del daño.
donde v es la velocidad de propagación de la onda de oscilación (para cables de 6 - 10 kV con aislamiento de papel v = 160 m/s).
El método de bucle se utiliza en los casos en que el cable bajo prueba tiene al menos un núcleo intacto y el valor de la resistencia transitoria dañada no supera los 5000 ohmios. Se utiliza un puente para las mediciones. También es posible utilizar un puente de medición de tipo flujo de alto voltaje con una resistencia transitoria grande pero estable.
El método de bucle determina de forma fiable cortocircuitos monofásicos y bifásicos de naturaleza estable. Las fallas trifásicas se pueden detectar en presencia de un núcleo adicional, para lo cual se tiende un cable o alambre auxiliar a lo largo de la ruta.
Para determinar la ubicación del daño del cable cuando circuito monofásico(Fig.3, a) los cables dañados 1 y sano 2 se cortocircuitan con un puente 3 en el extremo opuesto del circuito (desde la conexión del circuito de medición), formando un bucle. Para reducir la resistencia de transición, la conexión de los núcleos se realiza directamente debajo del perno o abrazaderas especiales, y en el caso de secciones grandes, los núcleos se puentearon con una sección transversal de al menos 50 mm2. 
Arroz. 3. Esquemas para determinar la ubicación del daño del cable utilizando el método del bucle para un cortocircuito monofásico (a) y utilizando un puente para un cortocircuito bifásico (b)
Por otro lado, en los extremos de los núcleos se conectan resistencias adicionales (ajustables) RR y RR2, que junto con el bucle crean un circuito puente. Cuando el puente está en equilibrio, la distancia al sitio del daño se encuentra a partir de la expresión 
donde L es la longitud total KL, m;
t | r2 - resistencia de las resistencias RR, hRR2, conectadas respectivamente a los cables dañados y sanos.
Para una línea formada por cables diferentes secciones, la longitud se reduce a una sección equivalente. Para reducir el error de medición, es necesario aumentar la densidad y confiabilidad de los contactos en el punto de conexión al puente de medición y reducir la influencia de los cables de conexión. Ubicación del daño cable trifásico con un circuito bifásico (punto "K" en la Fig. 4, b) también se determina mediante un puente. Durante la medición, los terminales del puente a los que normalmente se conecta la resistencia bajo prueba permanecen libres y no se utiliza el brazo RR3. Los brazos del puente son las resistencias RR2, RR4 y secciones de cable desde el punto "a" hasta el punto "K", el lugar del daño, y desde el punto "K" hasta el punto "b". El tercer núcleo del cable (en medio) se utiliza como conductor para conectar el galvanómetro al punto “K”, que es el nodo puente. Cuando el puente está en equilibrio, la distancia al lugar del daño es 
donde r2 y r4 son las resistencias de las resistencias RR2 y RR4, respectivamente, Ohm.
uno de dispositivos modernos utilizando nuevos métodos de medición con software y unidades de memoria para acelerar y simplificar la determinación de la ubicación de fallas en los cables, con alta resistencia de contacto (hasta 10 MΩ), es el puente de medición B ARTEC 10 T totalmente automatizado. diferentes modos las mediciones se realizan en él mediante el menú de usuario; en modo de autodiagnóstico, el dispositivo proporciona información sobre malos contactos; cables de prueba o terminales. Después de ingresar todos los parámetros necesarios, el dispositivo muestra automáticamente el resultado en metros.
El método capacitivo se basa en comparar las capacitancias de núcleos de cables rotos e intactos (no dañados); se utiliza para determinar la ubicación del daño con una rotura de uno o dos cables con conexión a tierra sólida en sus extremos, una rotura de uno o más cables con una resistencia de transición a tierra de al menos 5000 ohmios, o simplemente una rotura de los cables .
El método capacitivo es menos preciso que el método de pulso, por lo que se utiliza solo en ausencia de instrumentos para medir el método de pulso.
Dependiendo de la naturaleza del daño, la capacitancia se mide en corriente continua (con interrupción sin conexión a tierra) o en corriente alterna (con interrupción con conexión a tierra).
La capacitancia CC del cable se mide con un galvanómetro balístico (Fig. 5, a). El núcleo del cable 4, que tiene una rotura, está conectado al interruptor S1, y el conjunto de condensadores de referencia está conectado al interruptor S2. Para medir la capacitancia Cx de un cable roto con derivación RR, establezca la sensibilidad más baja del galvanómetro pA. La llave S2 se coloca en la posición 1 (la llave regresa a la posición 2 mediante un resorte), luego corriente de carga desde la batería GB hasta el núcleo del cable pasará a través del galvanómetro pA y desviará su aguja en algún ángulo hacha. Al cambiar la posición de la derivación, la sensibilidad del galvanómetro aumenta y la mayor tolerancia flechas para un contenedor determinado. Para aumentar la precisión de la medición, el núcleo 4 se carga 3-4 veces y se encuentra el valor promedio de la desviación de la aguja del galvanómetro AXSR. A continuación, en la misma posición del shunt del galvanómetro y del voltaje de la batería, presione la tecla S1 del capacitor de referencia y observe la desviación 
Arroz. 5. Esquemas para determinar la ubicación de daños en cables mediante el método capacitivo en corriente continua (a) y alterna (b).
flechas del galvanómetro Aet, correspondientes a la carga de la capacitancia Cet que conocemos, y calculamos Cx mediante la fórmula 
La capacidad de un core sano se determina de la misma forma:
¿Dónde está la desviación promedio (de varias mediciones) del galvanómetro al medir la capacitancia de un núcleo sano?
Según los datos de medición, se determina la distancia hasta el lugar del daño del cable: 
, km (si se conoce su longitud L) y
km, (si se desconoce su longitud),
donde C0 es la capacitancia específica de un núcleo para el voltaje y la sección del cable dados con los otros dos núcleos conectados a tierra (según los datos de fábrica o de pasaporte).
Para medir capacitancias en corriente alterna, use el circuito que se muestra en la Fig. 5, b. La fuente de energía es un generador de tubos con una frecuencia de 800 - 1000 Hz, que está conectado a la diagonal del puente 1 - 3, al mismo tiempo un auricular telefónico T está conectado a la diagonal 2 - 4. El núcleo dañado está conectado a el brazo del puente 2 - 3 (representa la capacitancia Cx) y lo conecta a tierra a través de la resistencia R3. Los brazos del puente 1 - 2 y 1 - 4 deben ser iguales, y en el brazo 3 - 4 se conectan en paralelo almacenes de resistencia R (0 - 10.000 ohmios) y capacitancias C (0,001 - 2,0 μF) y los siguientes valores de Ret y se seleccionan en ellos Ajustar de modo que no haya corriente en la diagonal del puente 2 - 4, es decir igualar los hombros del puente. Esto se ve confirmado por la falta de señal en el teléfono. Entonces Set = Cx, a R3T = R3 Las fórmulas para calcular la distancia al lugar del daño se dan arriba.
Método de inducción se basa en el principio de escuchar desde la superficie de la tierra mediante auriculares telefónicos el sonido generado campo magnético, que se crea como resultado del paso de la corriente de audiofrecuencia del generador G a través de los hilos del cable. 
Arroz. 6. Diagrama de circuito para encender un generador de audiofrecuencia para determinar la ubicación del cortocircuito entre los núcleos del cable (a) y la curva de sonido a lo largo de la ruta (b)
Siguiendo el recorrido de la línea del cable con un localizador, captan las oscilaciones electromagnéticas creadas por el cable hasta llegar al lugar del daño “K”
(Fig.6), después de lo cual la audibilidad disminuye drásticamente, sus amplificaciones periódicas asociadas con el paso de torsión de los núcleos del cable desaparecen (1 - 1,5 m), y un aumento en el paso de torsión aumenta la audibilidad, por lo tanto, cables de grandes secciones transversales con un paso de torsión aumentado se escucha mejor que los cables de secciones pequeñas.
El método inductivo da grandes oportunidades para determinar la ruta del cable, su profundidad, la ubicación de los acoplamientos y buscar cables en un haz de cables de trabajo.
Para determinar la ruta de la línea del cable, un terminal del generador se conecta a un núcleo sano y el otro a la funda del cable puesto a tierra. El extremo opuesto del conductor sano también está puesto a tierra. El valor actual se establece en el rango de 0,5 - 20 A, dependiendo de la profundidad de la instalación y de la presencia de interferencias. Para determinar la ruta CL en caso de interferencia significativa, se envía una serie de pulsos de corriente a la línea, lo que le permite aislar la señal durante la escucha.
El método acústico puede detectar daños de varios tipos: cortocircuitos monofásicos y entre fases con diferentes resistencias de transición, rotura de uno, dos o todos los cables. En algunos casos, se pueden detectar varios daños en un CL. El método no es aplicable cuando conexión metálica Conductores con funda y ausencia de descargas de chispas en el lugar del daño. La esencia del método es escuchar los estallidos de sonido sobre el lugar del daño causados por una descarga de chispa en el canal del daño.
La aplicación de métodos de pulso, inducción o acústicos para encontrar daños requiere una reducción significativa de la resistencia de contacto en el punto de combustión a 10 - 100 ohmios. Esto se logra quemando el aislamiento en el área dañada. instalaciones especiales. Se observa una quema efectiva siempre que la resistencia en el lugar del daño sea del mismo orden de magnitud que resistencia interna instalación de quema, por lo que el método de quema más adecuado es el “método escalonado”. Su esencia es cambiar las fuentes de energía a medida que disminuyen el voltaje de ruptura y la resistencia en el lugar del daño, para lo cual se utilizan instalaciones combinadas: primero, kenotronic con alto voltaje (hasta 50 - 60 kV) y baja corriente (hasta 0,3 A). ; luego - gastrónico, y en la etapa final - un transformador trifásico, regulando su funcionamiento mediante bobinas de estrangulamiento conectadas al circuito primario, o con un transformador de potencia convencional. Al aumentar la corriente de combustión a 3 - 4 A, es posible reducir la resistencia de transición a los límites requeridos. Cuando se utiliza el laboratorio móvil LIK-1 OM, la postcombustión se puede realizar con un generador de alta frecuencia 48GPS2.
El método resonante también se puede utilizar para quemar cables. Para ello se conecta una bobina de alta tensión L2 a un cable de combustión paralela con una capacidad Ck que, configurado, forma con el cable un circuito resonante de 50 Hz. Las oscilaciones en este circuito se excitan debido a la conexión con otra bobina L1, que recibe energía de la red BT. Se puede desarrollar un pulso en el circuito resonante. potencia reactiva hasta varios cientos de kVA, mientras que de la red de BT se consume energía del orden de varios kilovatios para cubrir las pérdidas. La instalación de combustión es ligera y portátil.
Con aislamiento húmedo, el proceso de quemado del cable se realiza sin problemas, pero la resistencia de contacto generalmente no se puede reducir a 1000 ohmios. El uso de potentes instalaciones de combustión tampoco produce ningún efecto (el valor característico de la resistencia de contacto de la humedad aislamiento de cables en el lugar del daño 1000 - 5000 ohmios). En tales casos, se recomienda utilizar el método del bucle para determinar la ubicación del daño.
Al quemar lugares dañados en líneas de cable, es posible que se produzcan averías e ignición de las terminaciones de los cables en el lado opuesto de la línea, por lo que durante el trabajo es necesario colocar un observador en las terminaciones.
EN condiciones modernas Para buscar ubicaciones de fallas en las líneas eléctricas, generalmente se utilizan laboratorios eléctricos móviles especiales, diseñados para realizar pruebas preventivas de equipos eléctricos de hasta 35 kV, así como para identificar defectos. cables de alimentación tensión hasta 10 kV. Todo el equipo necesario para dicho laboratorio está montado en la carrocería del automóvil y estructuralmente está dividido en dos compartimentos: el operador y el equipo de alto voltaje. En el compartimiento del operador hay un bastidor de instrumentos con un panel de control de red, con el que se puede conectar al cable de medición de salida. sistemas separados sin salir del compartimento. En este caso, las fases no utilizadas del cable de salida, así como el sistema del instrumento, se conectan a tierra y se bloquean automáticamente entre sí. Además, en el puesto del operador hay un armario con cajones para instrumentos y documentación de pequeño tamaño, un armario para ropa de trabajo, una silla giratoria con cierre para transporte y una mesa. El compartimiento del equipo de alto voltaje contiene: módulo tambores de cable, unidad de prueba de alto voltaje, dispositivo de descarga y puesta a tierra, dispositivo de estabilización arco voltaico etc.
El laboratorio está equipado con protección forzada contra lesiones al personal. descarga eléctrica cuando se toca. La parte no conectada a tierra de la carcasa (compartimento del operador) está separada de la zona peligrosa de alto voltaje por una partición rígida transparente y un aislamiento adicional. El encendido de la instalación sólo es posible después de cerrar las puertas del compartimento de alto voltaje del laboratorio. Causas de desactivación de la protección apagado automático de todos los equipos de alta tensión, así como su descarga.
A pesar de la similitud de diseño, el enfoque para medir y buscar daños en los cables de alimentación es muy diferente al mismo trabajo con los cables de comunicación. Esto se debe al hecho de que los cables de alimentación son capaces de transportar grandes corrientes y dispositivos de distribución esta corriente no se limita instantáneamente. Es decir, en caso de avería de la línea de cable, el sistema no morirá silenciosamente, sino que explotará con daños adicionales. La capacidad de conducir una corriente decente permite utilizar métodos más simples y visuales para encontrar la ubicación de la avería.
Pruebas de alto voltaje
Línea de cable incluida en red electrica, debe probarse con voltaje CC aumentado. Los cables de baja tensión (hasta 1000 V) se prueban con un megaóhmetro con una tensión de 2500 V. Para cables de alta tensión (por encima de 1000 V), todo es más complicado: la tensión de prueba depende del tipo de aislamiento del cable y de la Tensión nominal de la línea de cable.
Los estándares para los voltajes de prueba se reflejan en el PUE y otros documentos reglamentarios. Los protocolos para estas pruebas contienen referencias a cláusulas de documentos reglamentarios, la magnitud de la tensión de prueba y las corrientes de fuga y la resistencia de aislamiento.
La razón de un enfoque tan serio no siempre es obvia para los principiantes, por lo que a continuación se hace una pequeña digresión.
La potencia transmitida a través de la electricidad, y especialmente de los cables de alta tensión, es muy elevada. Promedio por corriente nominal disyuntor de alto voltaje tiene Inom. = 630 A. Si el voltaje red de alta tensión 6 kV, entonces dicho interruptor transmite en modo normal 630 * 6000 = 3.780.000 W = 3,78 MW de potencia. Este es el valor nominal, pero se apagará a una corriente mucho mayor y no de inmediato. En caso de avería, esta energía se liberará a área pequeña, el metal y el plástico pasan rápidamente a un estado gaseoso y se produce una explosión grave. Si hay personas cerca, incluso sin descarga eléctrica, la ropa y la piel de las partes expuestas del cuerpo pueden incendiarse.
A menudo estos accidentes tienen reacción en cadena Debido al hecho de que la automatización no siempre corta inmediatamente el área dañada o las barras colectoras de las subestaciones que transportan corriente no pueden soportar una corriente que excede el valor nominal, algo más puede incendiarse y una sección grande e importante del sector energético. quedará desenergizado.
A las redes eléctricas les gusta mostrar a los jóvenes los esqueletos carbonizados de las células de alto voltaje. Imagínese un armario de acero, de un metro por un metro y medio de largo, con agujeros y todo cubierto de hollín y escamas.
Por lo tanto, para los electricistas de alto voltaje, no se debe conectar ni una sola línea de cable a la red sin realizar pruebas con alto voltaje. Los equipos de prueba suministran a la línea de cable un voltaje varias veces mayor que el voltaje nominal, probando así su aislamiento. Al mismo tiempo, son capaces de apagarse rápidamente en caso de avería sin consecuencias graves.
Instalaciones de pruebas de alta tensión.
Dispositivo para alto voltaje.
pruebas AII-70
Los dispositivos para pruebas de alto voltaje se pueden dividir en portátiles y aquellos que se utilizan como parte de un laboratorio de pruebas de alto voltaje móvil (en adelante, LVI).
Los dispositivos portátiles más comunes en las siguientes fotografías son el antiguo AII-70 y el más nuevo AID-70. (70 es el voltaje máximo en kilovoltios). Además, cada vez se utilizan más dispositivos de origen importado.
AID-70
Lo que se instala en los laboratorios de pruebas de alta tensión (LVT) móviles es más variado y, por regla general, se fabrica en forma de una unidad de montaje en bastidor y un transformador independiente. La unidad de prueba está conectada a un cable común y a un sistema de puesta a tierra para toda la máquina. Sin embargo, estos bloques se verifican por separado de todo el LVI, e incluso el protocolo indica el bloque de prueba, y no todo el complejo.
Hablando de laboratorios móviles, cabe destacar que están montados en bloques. Es decir, tienes el deseo de incluir bloque adicional– apuesta, si no tienes suficiente dinero, no apuestes. Al tener un automóvil con un interior espacioso, puede montar un laboratorio de alto voltaje en un garaje bien equipado. Atornille el transformador, asegure los carretes del cable de prueba, disponga de un interruptor de seguridad, enclavamiento y conexión a tierra. Es decir, cumplir con los requisitos del PUE, y ellos, a su vez, no son tan difíciles, es decir, algunos "Kulibins" pueden hacerlo.
Variable, constante y ultrabaja
Se prueban equipos de subestaciones de alta tensión diferentes tipos actual Barras, perfiles, transformadores, etc. dispositivos similares se prueban mediante aumento de voltaje C.A..
prueba los cables voltaje alterno no funcionará debido a la gran capacitancia eléctrica de los núcleos del cable. Para tal prueba sería necesario hacer la instalación bastante energía alta y es por eso que los cables se prueban corriente continua. En consecuencia, las instalaciones de prueba se fabrican con la posibilidad de conmutar entre corriente continua y corriente alterna. Es decir, tienen un interruptor o se les puede conectar una unidad rectificadora. Diagrama electrico El rectificador para tales pruebas generalmente consta de un solo diodo de alto voltaje.
Debido a la proliferación de cables con aislamiento de polietileno reticulado (las letras "Pv" en la marca), cada vez aparecen más instalaciones de prueba capaces de producir voltaje con una frecuencia ultrabaja de 0,1 Hz. Un dispositivo de este tipo cambia la polaridad del voltaje de salida en un período de 10 segundos. Debido a un cambio de polaridad tan lento, la capacitancia eléctrica del cable ya no genera grandes corrientes cuando se prueba con voltaje aumentado. Al mismo tiempo, ya no se trata de corriente continua y en el polietileno reticulado no se produce polarización.
Vale la pena señalar que los documentos reglamentarios prevén muchas excepciones, tales como "si no hay instalación de CA, entonces se permiten pruebas de CC..." o "se permiten pruebas de voltaje de los equipos de la sección junto con las líneas de cable para..."
Los cables de alimentación con tensiones superiores a 1 kV se prueban con tensión de corriente rectificada aumentada. Las magnitudes de los voltajes de prueba y la duración de la aplicación del voltaje de prueba normalizado se dan en la Tabla 1.8.39 (cláusula PUE 1.8.40).
Corrientes de fuga y factores de asimetría para cables de potencia.
Durante las pruebas, se anota la naturaleza del cambio en la corriente de fuga. Se considera que el cable ha pasado la prueba en ausencia de rotura del aislamiento, descargas por deslizamiento y choques (o aumento) de la corriente de fuga después de que la tensión de prueba alcanza el valor estándar. (Tabla 1.8.40 PUE cláusula 1.8.40) Después de la prueba, se debe descargar un cable que funcione.
Las líneas de cables inmediatamente después de su construcción y durante el funcionamiento se someten a pruebas, con la ayuda de las cuales se identifican puntos débiles o defectos en el aislamiento y las cubiertas protectoras de los cables, conexiones y accesorios finales.
Las razones de la aparición de zonas tan debilitadas son muy diferentes. Pueden surgir durante la fabricación de cables en la planta de fabricación, durante el tendido de cables y la fabricación de accesorios para cables durante la instalación de una línea de cable. Los puntos débiles en las líneas de cable también surgen durante el funcionamiento debido al envejecimiento del aislamiento del cable, la corrosión de las cubiertas del cable, daños mecánicos, etc. Los puntos débiles y los defectos quedan ocultos y, bajo la influencia de la tensión de funcionamiento, pueden provocar gradualmente un fallo de emergencia del cable. línea.
La interrupción urgente del suministro de energía a los consumidores debido a la presencia de puntos débiles y defectos se puede evitar mediante la realización de pruebas. líneas de cable aumento del voltaje de corriente rectificada. Después de la instalación, las líneas de cable con voltajes superiores a 1000 V se prueban de acuerdo con requisitos del PUE tensión rectificada aumentada según tabla 3
Tabla 3 – Tensiones de prueba para cables de alimentación
Durante la prueba, preste atención a la naturaleza del cambio en la corriente de fuga. Se considera que las líneas de cable han pasado la prueba si no hay ruptura o aumento de la corriente de fuga o su aumento después de que la corriente haya alcanzado un valor estable. Antes y después de las pruebas de alta tensión, se mide la resistencia de aislamiento de los cables, la cual no está estandarizada.
La resistencia de aislamiento de los cables se mide con un megóhmetro de 2500 V conectado según el circuito entre cada núcleo y los núcleos conectados a la funda metálica y armadura del cable. Para cables de alimentación con tensiones de hasta 1000 V, la resistencia de aislamiento está estandarizada y debe ser de al menos 0,5 MOhm. La prueba de cables con mayor voltaje no revela todos los puntos débiles en el aislamiento de una nueva línea de cable. Algunos defectos en la instalación y fabricación de cables y acoplamientos conducen gradualmente al debilitamiento del aislamiento y a su rotura.
Estos y otros defectos en las líneas de cable que surgen durante la operación se identifican durante las pruebas preventivas. Las pruebas preventivas de las líneas de cable deben realizarse al menos una vez al año. Se establecen intervalos de prueba más frecuentes para cables que operan en duras condiciones(vibración, alta temperatura exterior etc.), así como en caso de defectos en la línea. Los cables tendidos en el suelo y sin averías eléctricas durante el funcionamiento y las pruebas durante cinco años se pueden probar al menos una vez cada tres años. El mismo plazo se establece para los cables tendidos en estructuras de cables, siempre que no estén sujetos a corrosión ni daños mecánicos y no tengan acoplamientos.
Si se realizaron trabajos de excavación en las vías de las líneas o se observaron asentamientos de suelo, erosión o deslizamientos de tierra, son necesarias pruebas adicionales (extraordinarias) de estas líneas. También se realizan pruebas extraordinarias una vez finalizado. trabajo de reparacion en la línea. Los cables conectados a los pantógrafos se prueban, por regla general, durante la reparación de los pantógrafos. Al probar los cables en el cuadro, se desconectan mediante seccionadores. Por ello, los casquillos terminales y los aisladores de soporte se prueban junto con el cable.
Dado que el objetivo principal de las pruebas es identificar puntos débiles en los cables llevándolos al punto de rotura, en algunos casos, para reducir el tiempo, es recomendable probar simultáneamente varias líneas de cables de distribución conectadas en serie en una cadena. En este caso, los dispositivos de distribución incluidos en la cadena se prueban simultáneamente con los cables. subestaciones transformadoras. Todo transformadores de potencia y se apagan los transformadores de tensión instalados en las subestaciones. También se permite realizar pruebas simultáneas de líneas de cables paralelos conectados a unidades individuales. Estos cables suelen tener una gran sección transversal de núcleos conductores (150, 180, 240 mm2) y están conectados firmemente a las barras colectoras del conjunto de cables en varias líneas.
La diferente magnitud de las corrientes de fuga de cada línea de cable, probada en “cadena” o con conexión en paralelo a conjuntos, no importa, ya que el valor absoluto de estas corrientes no es un signo de rechazo durante la prueba.
La tensión de prueba para cables de 3 a 10 kV se establece dentro de cinco veces el valor nominal, el tiempo de aplicación es de 5 minutos para cada fase. Esto es suficiente para identificar puntos débiles en el cable y los acoplamientos.
Una tensión de prueba más alta, aunque no es directamente peligrosa para el cable, es limitante para la conexión y principalmente para los acoplamientos finales.
Al realizar pruebas con voltaje elevado, es necesario tener en cuenta la naturaleza del cambio en las corrientes de fuga, que, para líneas de cable con aislamiento satisfactorio, suelen ser muy estables. Para cables aislados con papel con tensiones de hasta 10 kV, la corriente de fuga está en el rango de hasta 300 μA en humedad relativa aire hasta el 80% y 500 µA con una humedad relativa superior al 80%, para cables de 35 kV la corriente de fuga es de aproximadamente 800 µA. Si la magnitud de las corrientes de fuga excede los valores especificados, el período para realizar pruebas preventivas se reduce teniendo en cuenta las condiciones locales.
Las pruebas preventivas de las líneas de cable se pueden realizar mediante dos métodos: con las líneas fuera de servicio y completamente desconectadas mientras dure la prueba; sin poner fuera de servicio las líneas con la aplicación de tensión de prueba a una sección de la red que se encuentra bajo tensión de funcionamiento y bajo carga en modo normal (pruebas "bajo carga").
El método de prueba, en el que la línea de cable está completamente desconectada, es muy eficaz y ha demostrado ser mayor aplicación.
Después de conectar la instalación de prueba a la línea, el voltaje se aumenta suavemente a una velocidad de no más de 1-2 kV por segundo hasta el valor requerido y luego se mantiene durante un tiempo determinado.
El aislamiento de las líneas de cable se prueba con corriente continua utilizando una instalación kenotron AII-70, cuyo diagrama de conexión se muestra en la Figura 7. Al probar un cable de tres núcleos con aislamiento de correa, el voltaje de la instalación de prueba se aplica a cada uno núcleo a su vez, y los otros dos núcleos y la funda metálica están conectados a tierra (Figura 7, A). Cable probado CC mucho tiempo retiene la carga. Por lo tanto, al final de la prueba de cada fase de la línea de cable, todos los núcleos del cable deben descargarse a través de la resistencia límite disponible en la instalación de Kenotron.
Cuando se prueba un cable con conductores separados, se aplica voltaje a cada conductor por turno, mientras que la funda metálica del conductor está conectada a tierra (Figura 7.6). Para probar cables con un voltaje de 3-10 kV, se utilizan instalaciones de Kenotron estacionarias y móviles. Las instalaciones estacionarias están destinadas principalmente a centrales eléctricas y subestaciones donde existan aparamentas con un gran número líneas de cable conectadas. En organizaciones instaladoras y redes de cable urbano. amplia aplicación Se encontraron instalaciones de Kenotron montadas en automóviles con carrocería cubierta.
Figura 7. Esquemas para probar un cable de alimentación de tres núcleos con aislamiento de correa (a) y conductores con conductores separados (b)
A veces hay varios tipos daños, el principal de los cuales:
Rotura de una de las venas;
Entre los núcleos o al suelo por envejecimiento del aislamiento, por corrosión de las carcasas metálicas, etc.;
Fugas de aceite como resultado de roturas de cables llenos de aceite;
Impactos mecánicos: estos daños se relacionan con líneas tendidas en el suelo, etc.
Además, durante el funcionamiento, pueden surgir puntos "débiles" en el aislamiento de las líneas de cable debido a errores asociados con factor humano, se pueden observar defectos en el sellado, instalación de conexiones o acoplamientos finales.
Para identificar preliminarmente y eliminar cualquiera de los daños anteriores en los cables, se realizan pruebas. La metodología para su implementación está regulada por documentos reglamentarios y técnicos, SNiP, PUE, PTEEP, etc. La secuencia por fases de prueba de líneas de cable se establece en el PUE (capítulo 1.8, cláusula 1.8.40), PTEEP (Apéndice 3, cláusula 6). Su tarea principal es provocar averías en los puntos defectuosos o débiles, lo que contribuye a una avería prematura del cable.
Los recién incorporados al trabajo deben ser examinados después del límite. reparaciones, así como periódicamente durante el trabajo, todas las líneas de cable. Se recomienda realizar pruebas en condiciones climáticas favorables.
Los productos de cables y alambres importados deben probarse de acuerdo con las instrucciones y directrices del fabricante.
Los resultados de las mediciones deben compararse con los datos obtenidos durante pruebas anteriores, incluidas las pruebas iniciales realizadas por el fabricante.
Los resultados de las pruebas se documentan en forma de "Protocolo", establecido por reglamento formas.
Alcance de las pruebas de líneas de cable de 1000 V y más de 1000 V
Los cables de alimentación con capacidad de hasta 1000 V se prueban de acuerdo con las secciones: 1, 2, 4.
Los cables de alimentación de más de 1000 V se prueban de acuerdo con las secciones: 1, 2, 3, 4.
Sección 1 - Comprobación de la integridad y la correcta fase de los núcleos de los cables
Sección 2 - Mediciones de resistencia de aislamiento
Las mediciones de la resistencia del aislamiento se llevan a cabo con un dispositivo especial: un megger. La exposición debe realizarse durante un minuto con una tensión de 2,5 kV. La resistencia de aislamiento de los productos de cable de hasta 1 kV debe ser de 0,5 mOhm o más.
No existe un valor de resistencia regulado para una línea de cable con una tensión superior a 1 kV, pero el valor recomendado es de 10 MOhm. 
Sección 3 - Prueba de alto voltaje
El siguiente paso es probar el voltaje rectificado con voltaje aumentado. Cualquier líneas eléctricas con tensión de funcionamiento superior a 1 kV deben someterse necesariamente a esta prueba. Estas pruebas para líneas de cable con tensión nominal superior a 1 kV se realizan dentro de los plazos establecidos por la secuencia establecida por la tabla de mantenimiento programado, pero al menos una vez cada 3 años después de la puesta en servicio o. revisión Los cables se someten a pruebas con tensiones de funcionamiento de hasta 10 kV en Un, y durante pruebas preventivas - (5-6) Un. La duración de la prueba para la fase es de 10 minutos.
El resultado de la prueba es satisfactorio si no se producen averías durante la prueba, no se observan descargas por deslizamiento, descargas de corriente de fuga o un aumento en su valor de estado estable y la resistencia del aislamiento no cambia bruscamente.
Sección 4 - Medidas de distribución de corriente de cables unipolares.
La distribución desigual de las corrientes a lo largo de las líneas de cable no debe ser superior al 10%, ya que tales modos de funcionamiento pueden provocar sobrecargas y fallos de los núcleos.
Antes de la puesta en funcionamiento, las líneas de cable se prueban con mayor voltaje y se elabora un protocolo en la forma prescrita. Las conexiones de cables montadas no se someten a pruebas separadas; se prueban simultáneamente con las líneas de cables.
Fuerza eléctrica - característica más importante cables de alimentación. Para determinarlo, los cables de alimentación se prueban a mayor voltaje. La resistencia eléctrica depende de la velocidad de aumento de voltaje, la duración de su aplicación, así como de las características térmicas y influencias mecánicas, al que fue sometido el cable antes de la prueba de tensión. A medida que aumenta la duración de la exposición al voltaje, la intensidad eléctrica disminuye.
El voltaje de ruptura generalmente se mide en kV, la intensidad eléctrica se expresa en kV/mm o kV/cm, y en el sistema SI, en V/m.
Los métodos para probar líneas de cables, los requisitos para una instalación de prueba y las precauciones de seguridad al probar cables se establecen en GOST 2990-67. Las siguientes son sólo las disposiciones principales.
Para probar líneas de cable para voltajes de hasta 1000 V, es suficiente realizar un megger para voltajes de 1000-2500 V durante 1 minuto. Con un megger se mide la resistencia de aislamiento entre cada núcleo y la cubierta del cable puesto a tierra, así como entre los núcleos de los cables individuales. Para líneas con voltajes de 6 y 10 kV, la prueba con un megaóhmetro es auxiliar, lo que le permite identificar solo defectos de aislamiento obvios (conexión a tierra de los núcleos individuales, una fuerte disminución en el aislamiento de los núcleos, etc.), verificar la integridad de los núcleos (roturas ), así como la correcta conexión de las mismas fases en ambos extremos de la línea de cable (coincidencia de fases). Para cables con tensiones superiores a 1.000 V, lo principal es la prueba de alto voltaje, ya que sólo los resultados de la prueba de alto voltaje pueden juzgar finalmente el estado del aislamiento del cable. La prueba se realiza con voltaje rectificado obtenido de dispositivos Kenotron portátiles. Es posible realizar pruebas con voltaje de CA aumentado, pero esto requiere fuentes de alimentación voluminosas y pesadas (más potentes), cuyo uso en condiciones de instalación es difícil.
El valor de la tensión de prueba de la corriente rectificada se determina según las normas establecidas por el PUE, dependiendo del tipo de aislamiento y de la tensión nominal del cable. Así, por ejemplo, el valor de la tensión de prueba para cables en tensión nominal 6 y 10 kV con aislamiento de papel son 36 y 160 kV, respectivamente, con aislamiento de plástico - 14 y 23 kV, con aislamiento de goma - 12 y 20 kV.
La duración de la prueba para cables con aislamiento de papel y plástico para tensiones de hasta 35 kV es de 10 minutos, para cables con aislamiento de goma, de 5 minutos.
Durante la prueba de alto voltaje, se miden las corrientes de fuga. Lo importante para caracterizar la calidad del aislamiento no es la magnitud de la corriente de fuga (que no está estandarizada por el PUE), sino la naturaleza del aumento en la magnitud de la corriente de fuga, su cambio durante todo el tiempo de prueba, como así como la comparación de las magnitudes de las corrientes de fuga en fases individuales.
Se considera que los cables han pasado la prueba de alta tensión si durante la prueba de las líneas de cable no se produjo ninguna rotura del aislamiento, no hubo descargas por deslizamiento ni choques de corriente de fuga o un aumento de la corriente de fuga después de que la tensión de prueba alcanzó un valor estable. La presencia de descargas, chispas en los sellos finales, así como valores grandes La corriente de fuga a menudo se explica mal estado Superficie externa de acoplamientos y sellos. Por tanto, antes de realizar las pruebas, es necesario limpiar a fondo la superficie de núcleos, embudos, aisladores, etc.