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Testare e localizzare i danni al cavo
Test dei cavi.
Per identificare i punti deboli nell'isolamento e nei giunti dei cavi, le linee dei cavi devono essere sottoposte a test preventivi prima della messa in servizio, nonché periodicamente durante la loro vita utile. I cavi con isolamento indebolito vengono quindi portati al punto di rottura (“bruciati”) per prevenirne il guasto di emergenza. I difetti difficili o impossibili da rilevare vengono rivelati dai test aumento della tensione corrente raddrizzata. L'apparecchiatura di prova per questo metodo ha una potenza relativamente bassa; Di solito utilizzano dispositivi AKI-50 e AII-70 o laboratori mobili.
Prima dell'inizio dei test, è necessario eseguire un'analisi approfondita ispezione visuale tutte le tratte e i collegamenti disponibili della linea. Se viene rilevata una condizione chiaramente insoddisfacente dei giunti terminali o delle guarnizioni (mastice di riempimento gravemente fessurato o con perdite, nuclei del cavo rotti o isolamento gravemente danneggiato, scheggiature e crepe negli isolanti, ecc.), questi vengono riparati prima del test. Quindi misurare il valore a regime R60h della resistenza di isolamento dei conduttori del cavo con un megaohmetro da 2500 V. Il valore a regime di R60h viene preso come valore della resistenza di isolamento.
Durante il test, una tensione maggiore viene applicata a turno a ciascun conduttore del cavo e gli altri due conduttori, insieme alla guaina, vengono messi a terra. In questo caso, sia l'isolamento nucleo-terra che quello fase-fase vengono testati in modo affidabile.
Aumentando gradualmente la tensione ad una velocità di 1 - 2 kV/s, la aumentano al valore E/sp, il cui valore per cavi con isolamento in carta con tensione fino a 10 kV inclusa è 6 UH e per cavi con plastica isolamento - 5t/H. La tensione viene mantenuta costante durante tutta la prova: dopo la posa o l'installazione - 10 minuti, in tutti gli altri casi - 5 minuti. Il conto alla rovescia inizia dal momento in cui viene stabilito il valore completo della tensione di prova.
Se durante le prove non si sono verificati guasti, sovrapposizioni sulla superficie dei giunti terminali, aumento della corrente di dispersione (soprattutto all'ultimo minuto) o improvvisi sbalzi di corrente, si ritiene che il cavo abbia superato la prova. Se si verifica un notevole aumento della corrente di dispersione, la durata del test viene aumentata a 10 - 20 minuti e con un ulteriore aumento viene eseguita fino alla rottura del cavo ("brucia").
La precisione di misurazione richiesta è garantita dall'ondulazione di tensione raddrizzata entro il 3 - 5% della tensione nominale. Per evitare errori di misura inaccettabili dovuti ad una maggiore ondulazione, nel circuito di prova viene introdotto un ulteriore condensatore di zavorra. Ciò elimina contemporaneamente l'errore di misurazione della corrente di dispersione associato a una rettifica incompleta.
Riso. 1. Dipendenza approssimativa del fattore di correzione k dalla temperatura del cavo
Determinazione della posizione del danno al cavo
La determinazione della posizione del guasto del cavo inizia con la disconnessione e la disconnessione delle estremità del cavo su entrambi i lati. Quindi la natura del danno viene determinata misurando la resistenza di isolamento di ciascun conduttore che trasporta corrente rispetto alla terra e tra tutti i conduttori del cavo con un megaohmmetro. Inoltre, viene determinata l'assenza di rotture dei conduttori che trasportano corrente.
Se utilizzando un megaohmmetro non è possibile rilevare danni all'isolamento, la sua natura è determinata da ulteriori test sequenziali dell'isolamento dei conduttori che trasportano corrente tra loro e in relazione al guscio con corrente raddrizzata ad alta tensione. Sono possibili i seguenti tipi di danni:
- danno all'isolamento con cortocircuito di una fase verso terra;
- danno all'isolamento con cortocircuito di due o tre fasi verso terra o di due o tre fasi tra loro;
- guasto di una, due o tre fasi (con o senza messa a terra delle fasi);
- rottura dell'isolamento galleggiante;
- lesioni complesse, che sono combinazioni di varie lesioni.
Riso. 2. Misurazione della distanza dal punto del danno al cavo utilizzando il dispositivo IKL
Dopo aver determinato la natura del danno al CL, selezionare il metodo più adatto per determinare la localizzazione del danno in questo caso particolare. Innanzitutto si consiglia di determinare l'area entro la quale si trova il danno. A tale scopo vengono utilizzati metodi a impulsi e capacitivi, nonché il metodo della scarica oscillatoria e del circuito. La posizione esatta del danno viene quindi identificata direttamente sul percorso del cavo metodo ad induzione o acustico. A volte è possibile determinare con precisione la posizione del danno utilizzando un metodo (ad esempio un metodo ad anello), ma nella maggior parte dei casi è necessario utilizzare due, e talvolta diversi metodi.
Il metodo a impulsi si basa sulla misurazione del tempo di percorrenza di un impulso di sonda inviato in una linea danneggiata dal punto di misurazione (dall'estremità del cavo) al punto del danno (dove l'impulso viene riflesso) e ritorno. Sullo schermo dell'oscilloscopio, contemporaneamente all'immagine della sonda 1 (Fig. 2) e agli impulsi riflessi 2,
immagine della tacca 3 della scala, che permette di contare direttamente in metri, a condizione che la velocità di propagazione delle oscillazioni elettromagnetiche nei cavi di alimentazione sia V-160 ± 3 m/μs.
La distanza dal luogo del danno 1X è proporzionale al tempo di percorrenza misurato ed è determinata dalla formula
dove t è il tempo di percorrenza dell'impulso di sondaggio fino al sito danneggiato e ritorno.
Il metodo non è applicabile quando le resistenze transitorie nel sito danneggiato sono superiori a 100 Ohm.
Le misurazioni vengono eseguite con dispositivi come IKL-4, IKL-5 o R5-1 A. Alla linea viene fornito un impulso con una frequenza di 2,5 kHz e la scansione temporale avviene alla stessa frequenza, grazie alla quale la curva sullo schermo appare immobile.
Gli errori che si verificano durante le misurazioni sono associati alla determinazione della velocità di propagazione degli impulsi. Conoscendo l'esatta lunghezza del CL è possibile determinare la velocità di propagazione dell'impulso lungo una vena sana. Per ottenere un impulso riflesso 2, di ampiezza maggiore rispetto ad altri impulsi 4 derivanti dalla disomogeneità dell'impedenza dell'onda lungo la linea, è necessario che la resistenza di transizione nel punto del danno all'isolamento non sia, come menzionato sopra, superiore a 100 Ohm . Ciò si ottiene bruciando preventivamente l'isolamento danneggiato.
Il metodo della scarica oscillatoria si basa sulla misurazione del periodo delle oscillazioni elettriche naturali nel cavo che si verificano al momento del guasto (scarica in un'area danneggiata). Viene utilizzato per determinare la posizione del danno durante un guasto galleggiante e in tutti i casi in cui compaiono scariche elettriche nel luogo del danno. Per misurare, la tensione Uprobe viene applicata al nucleo del cavo danneggiato dall'unità raddrizzatore. La distanza dal luogo del danno 1X è proporzionale al periodo delle oscillazioni naturali Г, che corrisponde al tempo impiegato dall'onda per percorrere quattro volte il luogo del danno.
dove v è la velocità di propagazione dell'onda di oscillazione (per cavi 6 - 10 kV con isolamento in carta v = 160 m/s).
Il metodo del loop viene utilizzato nei casi in cui il cavo in prova ha almeno un nucleo non danneggiato e il valore della resistenza transitoria danneggiata non è superiore a 5000 Ohm. Per le misurazioni viene utilizzato un ponte. È anche possibile utilizzare un ponte di misurazione del tipo a flusso ad alta tensione con una resistenza transitoria ampia ma stabile.
Il metodo del loop determina in modo affidabile i cortocircuiti monofase e bifase di natura stabile. I guasti trifase possono essere rilevati in presenza di un nucleo aggiuntivo, per il quale lungo il percorso viene posato un cavo o filo ausiliario.
Per determinare la posizione del danno al cavo e quando circuito monofase(Fig. 3, a) i fili danneggiati 1 e 2 sani sono cortocircuitati con un ponticello 3 all'estremità opposta del circuito (dal collegamento del circuito di misurazione), formando un anello. Per ridurre la resistenza alla transizione, la connessione dei nuclei viene effettuata direttamente sotto il bullone o morsetti speciali e per sezioni trasversali grandi i nuclei sono stati ponticellati con una sezione trasversale di almeno 50 mm2. 
Riso. 3. Schemi per determinare la posizione del danno al cavo utilizzando il metodo del circuito per un cortocircuito monofase (a) e utilizzando un ponte per un cortocircuito bifase (b)
D'altra parte, alle estremità dei nuclei sono collegati resistori aggiuntivi (regolabili) RR e RR2, che insieme al circuito creano un circuito a ponte. Quando il ponte è in equilibrio, dall'espressione si ricava la distanza dal sito danneggiato 
dove L è la lunghezza totale KL, m;
t | r2 - resistenza dei resistori RR, hRR2, collegati rispettivamente ai fili danneggiati e sani.
Per una linea composta da cavi diverse sezioni, la lunghezza è ridotta ad una sezione equivalente. Per ridurre l'errore di misura è necessario aumentare la densità e l'affidabilità dei contatti nel punto di collegamento al ponte di misura e ridurre l'influenza dei fili di collegamento. Posizione del danno cavo trifase anche con un circuito bifase (punto “K” in Fig. 4, b) viene determinato utilizzando un ponte. Durante la misura i terminali del ponte a cui solitamente è collegata la resistenza in prova rimangono liberi e il braccio RR3 non viene utilizzato. I bracci del ponte sono resistori RR2, RR4 e sezioni di cavo dal punto “a” al punto “K” - il luogo del danno e dal punto “K” al punto “b”. Il terzo nucleo del cavo (al centro) viene utilizzato come conduttore per collegare il galvanometro al punto “K”, che è il nodo ponte. Quando il ponte è in equilibrio, la distanza dal sito danneggiato è 
dove r2 e r4 sono le resistenze dei resistori RR2 e RR4, rispettivamente, Ohm.
Uno di dispositivi moderni utilizzando nuovi metodi di misurazione con Software e unità di memoria per velocizzare e semplificare la determinazione della localizzazione dei guasti nei cavi, con elevata resistenza di contatto (fino a 10 MΩ), è il ponte di misura completamente automatizzato B ARTEC 10 T. Selezione diverse modalità le misurazioni vengono effettuate su di esso utilizzando il menu utente; in modalità autodiagnosi, il dispositivo fornisce informazioni sui contatti errati puntali o terminali. Dopo aver inserito tutti i parametri necessari, il dispositivo produce automaticamente il risultato in metri.
Il metodo capacitivo si basa sul confronto delle capacità dei conduttori del cavo rotti e intatti (non danneggiati); viene utilizzato per determinare la posizione del danno con una rottura di uno o due fili con una solida messa a terra delle estremità, una rottura di uno o più fili con una resistenza di transizione verso terra di almeno 5000 Ohm, o semplicemente una rottura dei fili .
Il metodo capacitivo è meno preciso del metodo a impulsi, quindi viene utilizzato solo in assenza di strumenti per la misurazione del metodo a impulsi.
A seconda della natura del danno, la capacità viene misurata in corrente continua (con interruzione senza messa a terra) o in corrente alternata (con interruzione con messa a terra).
La capacità CC del cavo viene misurata con un galvanometro balistico (Fig. 5, a). Il nucleo del cavo 4, che ha un'interruzione, è collegato all'interruttore S1 e il set di condensatori di riferimento è collegato all'interruttore S2. Per misurare la capacità Cx di un filo spezzato con uno shunt RR, impostare la sensibilità più bassa del galvanometro pA. La chiave S2 viene posta nella posizione 1 (la chiave viene riportata nella posizione 2 tramite una molla), quindi corrente di carica dalla batteria GB nel nucleo del cavo passerà attraverso il galvanometro pA e defletterà il suo ago ad un certo asse angolare. Modificando la posizione dello shunt, la sensibilità del galvanometro aumenta e aumenta al massimo tolleranza frecce per un determinato contenitore. Per aumentare la precisione della misurazione, il nucleo 4 viene caricato 3 - 4 volte e viene rilevato il valore medio della deviazione dell'ago del galvanometro AXSR. Successivamente, nella stessa posizione dello shunt del galvanometro e della tensione della batteria, premere il tasto S1 del condensatore di riferimento e osservare la deviazione 
Riso. 5. Schemi per determinare la posizione del danno al cavo utilizzando il metodo capacitivo su corrente continua (a) e alternata (b)
frecce del galvanometro Aet, corrispondente alla carica della capacità Cet a noi nota, e calcola Cx utilizzando la formula 
La capacità di un nucleo sano si determina allo stesso modo:
dov'è la deviazione media (da diverse misurazioni) del galvanometro quando si misura la capacità di un nucleo sano.
In base ai dati di misurazione viene determinata la distanza dal punto in cui si è verificato il danno al cavo: 
, km (se la sua lunghezza L è nota) e
km, (se la sua lunghezza è sconosciuta),
dove C0 è la capacità specifica di un conduttore per una determinata tensione e sezione del cavo con gli altri due conduttori messi a terra (secondo i dati di fabbrica o del passaporto).
Per misurare le capacità in corrente alternata, utilizzare il circuito mostrato in Fig. 5 B. La fonte di energia è un generatore a tubi con una frequenza di 800 - 1000 Hz, che è collegato alla diagonale del ponte 1 - 3, contemporaneamente alla diagonale 2 - 4 è collegato un ricevitore telefonico T. Il nucleo danneggiato è collegato a il braccio del ponte 2 - 3 (rappresenta la capacità Cx) ed è collegato a terra tramite il resistore R3. I bracci del ponte 1 - 2 e 1 - 4 devono essere uguali, e nel braccio 3 - 4 gli accumulatori di resistenza R (0 - 10.000 ohm) e capacità C (0,001 - 2,0 μF) sono collegati in parallelo e i seguenti valori di Ret e sono selezionati in essi Imposta in modo che non ci sia corrente nella diagonale del ponte 2 - 4, cioè pareggiare le spalle del ponte. Ciò è confermato dalla mancanza di segnale nel portatile. Quindi Set = Cx e R3T = R3 Le formule per calcolare la distanza dal sito del danno sono fornite sopra.
Metodo di induzione si basa sul principio dell'ascolto dalla superficie della terra tramite le cuffie telefoniche del suono generato campo magnetico, che si crea a seguito del passaggio della corrente in audiofrequenza proveniente dal generatore G attraverso i fili del cavo. 
Riso. 6. Schema elettrico per l'accensione di un generatore di frequenze audio per determinare la posizione del cortocircuito tra i conduttori del cavo (a) e la curva sonora lungo il percorso (b)
Seguendo il percorso della linea del cavo con un localizzatore, captano le oscillazioni elettromagnetiche create dal cavo fino a raggiungere la posizione del danno “K”
(Fig. 6), dopo di che l'udibilità diminuisce bruscamente, scompaiono le sue amplificazioni periodiche associate al passo di torsione dei nuclei del cavo (1 - 1,5 m), e un aumento del passo di torsione aumenta l'udibilità, quindi cavi di grandi sezioni trasversali con un tono di torsione maggiore è udibile meglio dei cavi di piccola sezione.
Il metodo induttivo dà grandi opportunità nel determinare il percorso del cavo, la sua profondità, la posizione dei giunti e la ricerca del cavo in un fascio di cavi funzionanti.
Per determinare il percorso del cavo, un terminale del generatore è collegato a un nucleo sano e l'altro alla guaina del cavo messa a terra. Anche l'estremità opposta del conduttore sano è collegata a terra. Il valore corrente è impostato nell'intervallo 0,5 - 20 A, a seconda della profondità di installazione e della presenza di interferenze. Per determinare il percorso CL in caso di interferenze significative, vengono inviati sulla linea una serie di impulsi di corrente, che consentono di isolare il segnale durante l'ascolto.
Il metodo acustico può rilevare danni di vario tipo: cortocircuiti monofase e fase-fase con diverse resistenze di transizione, rottura di uno, due o tutti i fili. In alcuni casi, su un CL possono essere rilevati più danni. Il metodo non è applicabile quando collegamento metallico conduttori con guaina e assenza di scariche di scintille nel luogo del danno. L'essenza del metodo è ascoltare i rimbombi sonori sopra il sito danneggiato causati da una scarica di scintilla nel canale danneggiato.
L'applicazione di metodi a impulso, induzione o acustici per individuare i danni richiede una riduzione significativa della resistenza di contatto nel punto di combustione a 10 - 100 Ohm. Ciò si ottiene bruciando l'isolamento nell'area danneggiata. impianti speciali. Si osserva una combustione efficace finché la resistenza nel sito danneggiato è dello stesso ordine di grandezza di resistenza interna installazione di masterizzazione, pertanto il metodo di masterizzazione più appropriato è il “metodo a gradini”. La sua essenza è cambiare le fonti di alimentazione man mano che diminuiscono la tensione di rottura e la resistenza nel luogo del danno, per le quali vengono utilizzate installazioni combinate: in primo luogo, kenotronic con alta tensione (fino a 50 - 60 kV) e bassa corrente (fino a 0,3 A) ; quindi - gastronico e, nella fase finale, un trasformatore trifase, che ne regola il funzionamento con bobine d'arresto collegate al circuito primario o con un trasformatore di potenza convenzionale. Aumentando la corrente di combustione a 3 - 4 A, è possibile ridurre la resistenza di transizione ai limiti richiesti. Quando si utilizza il laboratorio mobile LIK-1 OM, la postcombustione può essere effettuata con un generatore ad alta frequenza 48GPS2.
Il metodo risonante può essere utilizzato anche per bruciare i cavi. Per fare ciò, una bobina ad alta tensione L2 è collegata a un cavo che brucia in parallelo avente una capacità Ck, che, una volta configurata, forma un circuito risonante a 50 Hz con il cavo. Le oscillazioni in questo circuito sono eccitate grazie al collegamento con un'altra bobina L1, che riceve energia dalla rete BT. Nel circuito risonante può svilupparsi un impulso potere reattivo fino a diverse centinaia di kVA, mentre dalla rete BT viene consumata potenza dell'ordine di diversi kilowatt per coprire le perdite. L'installazione di masterizzazione è leggera e portatile.
Con l'isolamento umido, il processo di combustione del cavo avviene senza intoppi, ma la resistenza di contatto di solito non può essere ridotta a 1000 Ohm. Anche l'uso di potenti impianti di combustione non produce alcun effetto (il valore caratteristico della resistenza di contatto del bagnato isolamento del cavo nel punto danneggiato 1000 - 5000 Ohm). In questi casi, si consiglia di utilizzare il metodo del circuito per determinare la posizione del danno.
Quando si bruciano punti danneggiati sulle linee dei cavi, sono possibili guasti e accensione delle terminazioni dei cavi sul lato opposto della linea, pertanto durante il lavoro è necessario posizionare un osservatore alle terminazioni.
IN condizioni moderne per cercare le posizioni dei guasti delle linee elettriche, vengono solitamente utilizzati speciali laboratori elettrici mobili, progettati per eseguire test preventivi di apparecchiature elettriche fino a 35 kV, nonché per identificare i difetti cavi di alimentazione tensione fino a 10 kV. L'intero set di attrezzature necessarie per un tale laboratorio è montato nella carrozzeria di un'auto ed è strutturalmente diviso in due scomparti: l'operatore e le apparecchiature ad alta tensione. Nella cabina dell'operatore è presente un rack per strumenti con un pannello di controllo di rete, con il quale è possibile collegarsi al cavo di misurazione in uscita sistemi separati senza lasciare lo scompartimento. In questo caso, le fasi non utilizzate del cavo di uscita, così come il sistema dello strumento, vengono automaticamente messe a terra e bloccate l'una dall'altra. Inoltre nel vano operatore è presente un armadio con cassetti per strumenti e documentazione di piccole dimensioni, un armadio per abiti da lavoro, una sedia girevole con fissaggio per il trasporto e un tavolo. Lo scomparto delle apparecchiature ad alta tensione contiene: modulo tamburi per cavi, unità di prova ad alta tensione, dispositivo di scarica e messa a terra, dispositivo di stabilizzazione arco elettrico e così via.
Il laboratorio è dotato di protezione forzata contro gli infortuni al personale elettro-shock quando viene toccato. La parte dell'alloggiamento senza messa a terra (vano operatore) è separata dalla zona pericolosa ad alta tensione tramite una parete divisoria rigida trasparente e un isolamento aggiuntivo. L'accensione dell'installazione è possibile solo dopo aver chiuso le porte del compartimento ad alta tensione del laboratorio. Cause di disabilitazione della protezione spegnimento automatico di tutte le apparecchiature ad alta tensione, nonché la loro scarica.
Nonostante la somiglianza del design, l'approccio alla misurazione e alla ricerca di danni ai cavi di alimentazione è molto diverso dallo stesso lavoro con i cavi di comunicazione. Ciò è dovuto al fatto che i cavi di alimentazione sono in grado di trasportare grandi correnti e dispositivi di distribuzione questa corrente non è limitata istantaneamente. Cioè, in caso di guasto della linea via cavo, il sistema non morirà silenziosamente, ma esploderà causando ulteriori danni. La capacità di condurre una corrente decente consente di utilizzare metodi più semplici e visivi per trovare la posizione del guasto.
Test ad alta tensione
Linea via cavo inclusa rete elettrica, deve essere testato con una tensione CC maggiore. I cavi a bassa tensione (fino a 1000 V) vengono testati con un megaohmmetro con una tensione di 2500 V. Per i cavi ad alta tensione (sopra 1000 V), tutto è più complicato: la tensione di prova dipende dal tipo di isolamento del cavo e dalla tensione nominale della linea in cavo.
Gli standard per le tensioni di prova si riflettono nel PUE e altro documenti normativi. I protocolli per questi test contengono riferimenti a clausole di documenti normativi, all'entità della tensione di prova e alle correnti di dispersione e alla resistenza di isolamento.
Il motivo di un approccio così serio non è sempre evidente ai principianti, quindi segue una piccola digressione.
La potenza trasmessa attraverso i cavi elettrici, in particolare quelli ad alta tensione, è molto elevata. Media di corrente nominale interruttore automatico ad alta tensione ha Inom. = 630 A. Se la tensione rete ad alta tensione 6 kV, quindi un tale interruttore trasmette in modalità normale 630 * 6000 = 3.780.000 W = 3,78 MW di potenza. Questo è il valore nominale, ma si spegnerà con una corrente molto più elevata e non immediatamente. In caso di guasto, questo potere verrà rilasciato piccola area, il metallo e la plastica si trasformano rapidamente in uno stato gassoso: si verifica una grave esplosione. Se nelle vicinanze si trovano persone, anche senza scossa elettrica, gli indumenti e la pelle delle parti esposte del corpo potrebbero prendere fuoco.
Spesso tali incidenti hanno reazione a catena a causa del fatto che non sempre l'automazione seziona immediatamente la zona danneggiata o che le sbarre sotto tensione delle sottostazioni non sopportano correnti superiori al valore nominale, qualcos'altro potrebbe incendiarsi e una larga e importante fetta del settore energetico sarà diseccitato.
Le reti elettriche mostrano volentieri ai giovani gli scheletri carbonizzati delle celle ad alta tensione. Immagina un armadio in acciaio, lungo un metro per un metro e mezzo, con dei buchi e tutto ricoperto di fuliggine e incrostazioni.
Pertanto, per gli elettricisti ad alta tensione, non è necessario collegare un singolo cavo alla rete senza testarlo con l'alta tensione. L'apparecchiatura di prova fornisce alla linea del cavo una tensione molte volte superiore alla tensione nominale, testandone così l'isolamento. Allo stesso tempo, sono in grado di spegnersi rapidamente in caso di guasto senza gravi conseguenze.
Impianti di prova ad alta tensione
Dispositivo per alta tensione
testa AII-70
I dispositivi per le prove ad alta tensione possono essere suddivisi in portatili e quelli utilizzati come parte di un laboratorio mobile per prove ad alta tensione (di seguito denominato LVI).
I dispositivi portatili più comuni nelle fotografie seguenti sono il vecchio AII-70 e il più recente AID-70. (70 è la tensione massima in kilovolt). Inoltre, oggi vengono sempre più utilizzati dispositivi di origine importata.
AIUTO-70
Ciò che viene installato nei laboratori mobili di prova dell'alta tensione (LVT) è più vario e, di norma, è realizzato sotto forma di un'unità rack e un trasformatore separato. L'unità di prova è collegata ad un cavo comune e ad un sistema di messa a terra per l'intera macchina. Tuttavia, questi blocchi vengono verificati separatamente dall'intero LVI e anche il protocollo indica il blocco di prova e non l'intero complesso.
Parlando dei laboratori mobili, vale la pena notare che sono assemblati in blocchi. Cioè, hai il desiderio di includere blocco aggiuntivo– scommetti, se non hai abbastanza soldi, non scommettere. Avendo un'auto con interni spaziosi, puoi montare un laboratorio ad alta tensione in un garage ben attrezzato. Avvitare il trasformatore, fissare le bobine del cavo di prova, predisporre un interruttore di sicurezza, interblocco e messa a terra. Cioè, soddisfare i requisiti del PUE, e a loro volta non sono così difficili, cioè alcuni "Kulibin" possono farlo.
Variabile, costante e ultra-basso
Sono in corso i test sulle apparecchiature delle sottostazioni ad alta tensione tipi diversi attuale. Barre, profilati, trasformatori, ecc. dispositivi simili vengono testati mediante aumento della tensione corrente alternata.
Testare i cavi tensione alternata non funzionerà a causa della grande capacità elettrica dei nuclei del cavo. Per tale prova sarebbe necessario rendere l'installazione tranquilla ad alta potenza ed è per questo che i cavi vengono testati DC. Di conseguenza, gli impianti di prova sono realizzati con la possibilità di commutazione tra corrente continua e corrente alternata. Cioè, hanno un interruttore o è possibile collegare un raddrizzatore. Schema elettrico Il raddrizzatore per tali test è solitamente costituito da un singolo diodo ad alta tensione.
In connessione con la proliferazione di cavi con isolamento in polietilene reticolato (le lettere "Pv" nella marcatura), appaiono sempre più impianti di prova in grado di produrre tensione con una frequenza ultrabassa di 0,1 Hz. Tale dispositivo cambia la polarità della tensione di uscita con un periodo di 10 secondi. A causa di un cambio di polarità così lento, la capacità elettrica del cavo non crea più grandi correnti durante il test con tensione maggiore. Allo stesso tempo, questa non è più una corrente continua e la polarizzazione non avviene nel polietilene reticolato.
Vale la pena notare che i documenti normativi prevedono molte eccezioni come "se non è presente un'installazione CA, è consentito il test CC..." o "il test di tensione delle apparecchiature di sezione insieme ai cavi è consentito per..."
I cavi di alimentazione con tensioni superiori a 1 kV vengono testati con una tensione di corrente raddrizzata maggiore. Le grandezze delle tensioni di prova e la durata di applicazione della tensione di prova normalizzata sono riportate nella Tabella 1.8.39 (clausola PUE 1.8.40)
Correnti di dispersione e fattori di asimmetria per cavi di potenza
Durante il test, viene annotata la natura della variazione della corrente di dispersione. Si ritiene che il cavo abbia superato la prova in assenza di rottura dell'isolamento, scariche striscianti e shock (o aumento) della corrente di dispersione dopo che la tensione di prova ha raggiunto il valore standard. (Tabella 1.8.40 PUE clausola 1.8.40) Dopo il test, un cavo funzionante deve essere scaricato.
Le linee di cavi immediatamente dopo la loro costruzione e durante il funzionamento vengono sottoposte a test, con l'aiuto dei quali vengono identificati punti deboli o difetti nell'isolamento e nelle guaine protettive dei cavi, dei collegamenti e dei raccordi terminali.
Le ragioni per la comparsa di tali aree indebolite sono molto diverse. Possono verificarsi durante la produzione dei cavi nello stabilimento di produzione, durante la posa dei cavi e la produzione di raccordi per cavi durante l'installazione di una linea di cavi. I punti deboli nelle linee dei cavi si verificano anche durante il funzionamento a causa dell'invecchiamento dell'isolamento del cavo, della corrosione delle guaine dei cavi, dei danni meccanici, ecc. I punti deboli e i difetti sono nascosti e, sotto l'influenza della tensione operativa, possono portare gradualmente al guasto di emergenza del cavo linea.
L'interruzione di emergenza dell'alimentazione elettrica ai consumatori dovuta alla presenza di punti deboli e difetti può essere evitata effettuando test linee via cavo aumento della tensione di corrente raddrizzata. Dopo l'installazione, i cavi con tensioni superiori a 1000 V vengono testati in conformità con requisiti del PUE aumento della tensione raddrizzata secondo la tabella 3
Tabella 3 – Tensioni di prova per cavi di alimentazione
Durante il test, prestare attenzione alla natura della variazione della corrente di dispersione. Si ritiene che le linee dei cavi abbiano superato il test se non si verificano interruzioni o shock della corrente di dispersione o il suo aumento dopo che la corrente ha raggiunto un valore stabile. Prima e dopo le prove ad alta tensione, viene misurata la resistenza di isolamento dei cavi, che non è standardizzata.
La resistenza di isolamento dei cavi viene misurata con un megaohmmetro da 2500 V collegato secondo il circuito tra ciascun conduttore e i conduttori collegati alla guaina e all'armatura metallica del cavo. Per i cavi di alimentazione con tensioni fino a 1000 V, la resistenza di isolamento è standardizzata e deve essere almeno 0,5 MOhm. Il test dei cavi con tensione maggiore non rivela tutti i punti deboli nell'isolamento di una nuova linea di cavi. Alcuni difetti nell'installazione e nella produzione di cavi e giunti portano gradualmente all'indebolimento dell'isolamento e alla rottura.
Questi e altri difetti nelle linee via cavo che si presentano durante il funzionamento vengono identificati durante i test preventivi. Il test preventivo delle linee in cavo deve essere effettuato almeno una volta all'anno. Sono stabiliti intervalli di prova più frequenti per i cavi operanti in condizioni difficili(vibrazione, alta temperatura esterna ecc.), nonché in caso di difetti di linea. I cavi posati nel terreno e senza guasti elettrici durante il funzionamento e i test per cinque anni possono essere testati almeno una volta ogni tre anni. Lo stesso periodo è stabilito per i cavi posati in strutture di cavi, a condizione che non siano soggetti a corrosione e danni meccanici e non presentino accoppiamenti.
Se sono stati effettuati lavori di scavo sui tracciati della linea o si sono osservati assestamenti del terreno, erosioni o frane, sono necessarie prove aggiuntive (straordinarie) di tali linee. Dopo il completamento vengono effettuati anche test straordinari Lavoro di riparazione in linea. I cavi collegati ai pantografi vengono solitamente testati durante la riparazione dei pantografi. Quando si testano i cavi nel quadro, vengono disconnessi utilizzando sezionatori. Pertanto i manicotti terminali e gli isolanti di supporto vengono testati insieme al cavo.
Poiché lo scopo principale delle prove è quello di individuare i punti deboli nei cavi portandoli al punto di rottura, in alcuni casi, per ridurre i tempi, è consigliabile testare contemporaneamente più linee di cavi di distribuzione collegate in serie in una catena. In questo caso i dispositivi di distribuzione compresi nella catena vengono testati contemporaneamente ai cavi. sottostazioni di trasformazione. Tutto trasformatori di potenza e i trasformatori di tensione installati nelle sottostazioni sono spenti. È inoltre consentito effettuare prove simultanee di linee in cavo parallelo collegate singole unità. Questi cavi hanno solitamente una grande sezione trasversale dei nuclei conduttivi (150, 180, 240 mm2) e sono strettamente collegati alle sbarre del gruppo cavi in più linee.
La diversa entità delle correnti di dispersione di ciascuna linea di cavi, testata in una "catena" o con collegamento parallelo ai gruppi, non ha importanza, poiché il valore assoluto di queste correnti non è un segno di rifiuto durante il test.
La tensione di prova per cavi 3-10 kV è impostata entro cinque volte il valore nominale, il tempo di applicazione è di 5 minuti per ciascuna fase. Questo è sufficiente per identificare i punti deboli nel cavo e nei giunti.
Una tensione di prova più elevata, pur non essendo direttamente pericolosa per il cavo, è limitante per i collegamenti e soprattutto per gli accoppiamenti terminali.
Quando si esegue il test con tensione maggiore, è necessario tenere conto della natura della variazione delle correnti di dispersione, che per le linee di cavi con isolamento soddisfacente, di norma, sono molto stabili. Per cavi isolati in carta con tensioni fino a 10 kV, la corrente di dispersione è nell'intervallo fino a 300 μA a umidità relativa aria fino all'80% e 500 µA con umidità relativa superiore all'80%, per cavi da 35 kV la corrente di dispersione è di circa 800 µA. Se l'entità delle correnti di dispersione supera i valori specificati, il periodo per l'esecuzione dei test preventivi viene ridotto tenendo conto delle condizioni locali.
La prova preventiva delle linee in cavo può essere effettuata utilizzando due modalità: con le linee messe fuori servizio e completamente disconnesse per tutta la durata della prova; senza mettere fuori servizio le linee con l'applicazione della tensione di prova su una sezione della rete che è sotto tensione di esercizio e sotto carico in modalità normale (prove "sotto carico").
Il metodo di prova in cui la linea del cavo è completamente scollegata è altamente efficace ed è stato trovato massima applicazione.
Dopo aver collegato l'impianto di prova alla linea, la tensione viene aumentata gradualmente a una velocità non superiore a 1-2 kV al secondo fino al valore richiesto, quindi mantenuta per un tempo prestabilito.
L'isolamento delle linee dei cavi viene testato con corrente continua utilizzando un'installazione kenotron AII-70, il cui schema di collegamento è mostrato nella Figura 7. Quando si testa un cavo a tre conduttori con isolamento della cintura, la tensione dell'installazione di prova viene applicata a ciascuno nucleo a sua volta e gli altri due nuclei e la guaina metallica sono messi a terra (Figura 7, A). Cavo testato CC a lungo mantiene la carica. Pertanto, al termine del test di ciascuna fase della linea del cavo, tutti i nuclei del cavo devono essere scaricati attraverso la resistenza limitante disponibile nell'installazione del kenotron.
Quando si testa un cavo con conduttori collegati separatamente, la tensione viene applicata a turno a ciascun conduttore, mentre la guaina metallica del conduttore è messa a terra (Figura 7.6). Per testare cavi con una tensione di 3-10 kV, vengono utilizzate installazioni kenotron fisse e mobili. Le installazioni fisse sono destinate principalmente alle centrali elettriche e alle sottostazioni in cui sono presenti quadri grande quantità linee via cavo collegate. Nelle organizzazioni di installazione e nelle reti via cavo cittadine ampia applicazione hanno trovato installazioni di kenotron montate su auto con carrozzeria coperta.
Figura 7. Schemi per testare un cavo di alimentazione a tre conduttori con isolamento della cinghia (a) e conduttori conduttori separati (b)
A volte ci sono Vari tipi danni, i principali dei quali:
Rottura di una delle vene;
Tra i conduttori o verso terra a causa dell'invecchiamento dell'isolamento, della corrosione dei gusci metallici, ecc.;
Perdite di olio a seguito di rotture di cavi riempiti di olio;
Impatti meccanici: questi danni si riferiscono a linee posate nel terreno, ecc.
Inoltre, durante il funzionamento, possono verificarsi "debolezze" nell'isolamento delle linee dei cavi a causa di errori associati fattore umano, si possono riscontrare difetti nella tenuta, nell'installazione dei collegamenti o dei giunti terminali.
Al fine di identificare ed eliminare preliminarmente eventuali danni ai cavi di cui sopra, vengono eseguiti dei test. La metodologia per la loro implementazione è regolata da documenti normativi e tecnici, SNiP, PUE, PTEEP, ecc. La sequenza graduale dei test sulle linee via cavo è stabilita nel PUE (capitolo 1.8, clausola 1.8.40), PTEEP (Appendice 3, clausola 6). Il loro compito principale è quello di portare alla rottura i punti difettosi o deboli, il che contribuisce così al guasto prematuro di emergenza del cavo.
Quelli appena introdotti nel mondo del lavoro dovranno essere testati dopo il cap. ripara, oltre che periodicamente durante il lavoro, tutte le linee via cavo. Si consiglia di effettuare le prove in condizioni climatiche favorevoli.
I cavi e i fili importati devono essere testati in conformità con le istruzioni e le linee guida del produttore.
I risultati delle misurazioni devono essere confrontati con i dati ottenuti durante le prove precedenti, comprese le prove iniziali effettuate presso il produttore.
I risultati dei test sono documentati sotto forma di “Protocollo”, stabiliti dai regolamenti forme.
Ambito di prova delle linee di cavi da 1000 V e più di 1000 V
I cavi di alimentazione con tensione nominale fino a 1000 V sono testati in conformità alle sezioni: 1, 2, 4.
I cavi di alimentazione con tensione nominale superiore a 1000 V sono testati in conformità alle sezioni: 1, 2, 3, 4.
Sezione 1 - Controllo dell'integrità e della corretta fasatura dei nuclei del cavo
Sezione 2 - Misurazioni della resistenza di isolamento
Le misurazioni della resistenza di isolamento vengono eseguite con un dispositivo speciale: un megger. L'esposizione deve essere effettuata per un minuto con una tensione di 2,5 kV. La resistenza di isolamento dei prodotti via cavo fino a 1 kV deve essere pari o superiore a 0,5 mOhm.
Non esiste un valore di resistenza regolamentato per un cavo con una tensione superiore a 1 kV, ma il valore consigliato è 10 MOhm. 
Sezione 3 - Test dell'alta tensione
Il passo successivo è testare la tensione raddrizzata con tensione maggiore. Qualunque linee elettriche con tensione di esercizio superiore a 1 kV devono necessariamente sottoporsi a questa prova. Queste prove per linee in cavo con tensione nominale superiore a 1 kV vengono eseguite entro i limiti di tempo stabiliti dalla sequenza stabilita dalla tabella di manutenzione programmata, ma almeno una volta ogni 3 anni Dopo la messa in servizio o revisione i cavi sono sottoposti a test con tensioni operative fino a 10 kV a Un e durante test preventivi - (5-6) Un. La durata del test per la fase è di 10 minuti.
Il risultato del test è soddisfacente se durante il test non si verificano guasti, scariche striscianti, shock di corrente di dispersione o un aumento del suo valore di stato stazionario e la resistenza di isolamento non cambia bruscamente.
Sezione 4 - Misure della distribuzione di corrente dei cavi unipolari
La distribuzione irregolare delle correnti lungo le linee dei cavi non deve essere superiore al 10%, poiché tali modalità operative possono portare a sovraccarichi e guasti ai nuclei.
Prima della messa in funzione, le linee via cavo vengono testate con tensione maggiore e viene redatto un protocollo nella forma stabilita. I collegamenti dei cavi montati non vengono sottoposti a test separati; vengono testati contemporaneamente alle linee dei cavi.
Forza elettrica - caratteristica più importante cavi di alimentazione. Per determinarlo, i cavi di alimentazione vengono testati a tensione maggiore. La resistenza elettrica dipende dalla velocità di aumento della tensione, dalla durata della sua applicazione, nonché dalla temperatura e influenze meccaniche, a cui è stato sottoposto il cavo prima della prova di tensione. Con l’aumentare della durata dell’esposizione alla tensione, la forza elettrica diminuisce.
La tensione di rottura viene solitamente misurata in kV, la forza elettrica è espressa in kV/mm o kV/cm e nel sistema SI - in V/m.
Metodi per testare le linee dei cavi, requisiti per un'installazione di prova per precauzioni di sicurezza durante il test dei cavi sono stabiliti in GOST 2990-67. Di seguito si riportano solo le principali disposizioni.
Il test delle linee dei cavi per tensioni fino a 1000 V è sufficiente per eseguire un megger per tensioni di 1000-2500 V per 1 minuto. Utilizzando un megger, la resistenza di isolamento viene misurata tra ciascun conduttore e la guaina del cavo messa a terra, nonché tra i singoli conduttori del cavo. Per le linee con tensioni di 6 e 10 kV, il test con un megaohmmetro è ausiliario, consentendo di identificare solo evidenti difetti di isolamento (messa a terra dei singoli conduttori, forte diminuzione dell'isolamento dei conduttori, ecc.), verificare l'integrità dei conduttori (rotture ), nonché il corretto collegamento delle stesse fasi su entrambe le estremità della linea del cavo (coincidenza di fase). Per i cavi con tensioni superiori a 1.000 V l'importante è il test ad alta tensione, poiché solo i risultati del test ad alta tensione possono giudicare in modo definitivo lo stato dell'isolamento del cavo. Il test viene effettuato con tensione raddrizzata ottenuta da dispositivi kenotron portatili. È possibile eseguire prove con tensione CA maggiore, ma ciò richiede alimentatori ingombranti e pesanti (più potenti), il cui utilizzo in condizioni di installazione è difficile.
Il valore della tensione di prova della corrente raddrizzata è determinato secondo gli standard stabiliti dal PUE, in base al tipo di isolamento e alla tensione nominale del cavo. Quindi, ad esempio, il valore della tensione di prova per i cavi a Tensione nominale 6 e 10 kV con isolamento in carta sono rispettivamente 36 e 160 kV, con isolamento in plastica - 14 e 23 kV, con isolamento in gomma - 12 e 20 kV.
La durata del test per cavi con isolamento in carta e plastica per tensioni fino a 35 kV è di 10 minuti, per cavi con isolamento in gomma - 5 minuti.
Durante il test ad alta tensione vengono misurate le correnti di dispersione. Ciò che è importante per caratterizzare la qualità dell'isolamento non è l'entità della corrente di dispersione (che non è standardizzata dal PUE), ma la natura dell'aumento dell'entità della corrente di dispersione, la sua variazione durante l'intero tempo di prova, come nonché il confronto delle grandezze delle correnti di dispersione nelle singole fasi.
Si ritiene che i cavi abbiano superato la prova ad alta tensione se, durante la prova delle linee dei cavi, non si è verificata alcuna rottura dell'isolamento, non si sono verificate scariche striscianti e shock di corrente di dispersione o un aumento della corrente di dispersione dopo che la tensione di prova ha raggiunto un valore stabile. La presenza di scariche, scintille alle estremità delle guarnizioni, nonché grandi valori la corrente di dispersione viene spesso spiegata condizione povera superficie esterna dei giunti e delle guarnizioni. Pertanto, prima del test, è necessario pulire accuratamente la superficie dei nuclei, degli imbuti, degli isolanti, ecc.