Обновлено: 30.06.2024

Рисунок 1 – Трехжильный кабель с поясной изоляцией из пропитанной бумаги (а) и его разрезы (б – с круглыми жилами; в - с секторными жилами): 1 – жилы; 2 – изоляция жил; 3 – заполнитель; 4 – поясная изоляция; 5 – защитная оболочка; 6 – бумага, пропитанная компаундом; 7 – защитный покров из пропитанной кабельной пряжи; 8 – ленточная броня; 9 – пропитанная кабельная пряжа
В последнее время выпускают кабели, у которых свинцовое покрытие заменено алюминиевым либо пластмассовым (сопрен, винилит). Конструктивное обозначение силовых кабелей состоит из нескольких букв: если первая буква А – жилы кабеля алюминиевые, если таковой нет – жилы из меди; вторая буква обозначает материал изоляции жил (Р – резина, В-поливинилхлорид, П – полиэтилен, для кабелей с бумажной изоляцией буква не ставится); третья буква обозначает материал оболочки (С – свинец, А–алюминий, Н и HP – негорючая резина-найрит, В и ВР – поливинилхлорид, СТ – гофрированная сталь); четвертая буква обозначает защитное покрытие (А – асфальтированный кабель, Б – бронированный лентами, Г – голый (без джутовой оплетки), К – бронированный круглой стальной оцинкованной проволокой, П – бронированный плоской стальной оцинкованной проволокой). Буква Н в конце обозначения говорит о том, что защитный покров негорючий, Т – указывает на возможность прокладки кабеля в трубах, Шв или Шп означают, что оболочка кабеля заключена в поливинилхлоридный или полиэтиленовый шланг. Буква Ц в начале названия говорит о том, что бумажная изоляция пропитана массой на основе церезина.
К монтажу кабельных линий применяется ряд требований.
Кабели с пропитанной бумажной и поливинилхлоридной изоляцией можно прокладывать только при температуре окружающего воздуха выше 0°С, если температура в течение суток до начала прокладки падала ниже кабели перед прокладкой прогревают в отапливаемом помещении или электрическим током, пропускаемым по жилам, закороченным с одной стороны, при этом обязательно контролируют температуру нагрева. Значения силы тока и напряжения, время прогрева и срок прокладки нагретого кабеля в траншее строго регламентированы.
Кабели раскатывают вдоль трассы с помощью движущегося транспорта (с барабана, расположенного на земле) или ручным способом.
Монтаж кабелей в траншеях – наиболее распространенный и легко выполняемый способ их прокладки.
Глубина траншей должна быть не менее 700 мм, а ширина – такой, чтобы расстояние между несколькими параллельно проложенными в ней кабелями напряжением до 10 кВ было не менее 100 мм, от стенки траншеи до ближайшего крайнего кабеля – не менее 50 мм. Глубину заложения кабеля можно уменьшить до 0,5 м на участках длиной до 0,5 м при вводе в здание, а также в местах пересечения кабеля с подземными сооружениями при условии защиты его асбоцементными трубами.
Для предохранения от механических повреждений кабели напряжением 6…10 кВ поверх присыпки защищают красным кирпичом или железобетонными плитами; кабели напряжением 20…35 кВ – плитами; кабели напряжением до 1 кВ – кирпичами и плитами только в местах частых раскопок (их укладывают сплошь по длине траншеи с напуском над крайними кабелями не менее 50 мм).
В местах будущего расположения кабельных соединений траншеи расширяют, образуя котлованы или колодцы для соединительных муфт. На кабельной линии длиной 1 км допускается установка не более шести муфт. Котлован для единичной кабельной муфты напряжением до 10 кВ выполняется шириной 1,5 м и длиной 2,5 м, а для каждой монтируемой параллельно с первой муфты его ширину увеличивают на 350 мм. Соединения в кабельной муфте должны быть герметичными, влагостойкими, обладать механической и электрической прочностью, а также противокоррозионной устойчивостью.
Прокладка кабелей в блоках применяется для их защиты от механических повреждений. Блок представляет собой подземное сооружение, выполненное из нескольких труб (асбоцементных, керамических и др.) или железобетонных панелей с относящимися к ним колодцами. При монтаже кабелей в бетонных блоках или блоках из асбоцементных труб повышается надежность их защиты, однако усложняется прокладка, значительно увеличивается стоимость линии и возникают дополнительные затраты на эксплуатацию кабельных колодцев. Кроме того, допустимые токовые нагрузки кабелей, находящихся в блоках, меньше, чем у кабелей, проложенных открыто или в земле, из-за худших условий охлаждения.
Кабели часто прокладывают в небольших железобетонных каналах, закрытых сверху плитами. При большом количестве параллельно идущих кабелей строят туннели, проходные каналы или прокладывают блоки из труб.
Прокладка силовых кабелей в кабельных блоках выполняется редко.
Прокладка кабелей на опорных конструкциях и в лотках выполняется в цехах производственных предприятий, по стенам зданий, в туннелях. Опорные кабельные конструкции изготавливают из листовой стали в виде стоек с полками, стоек со скобой, настенных полок. Специальные перфорированные и сварные лотки используют для прокладки проводов и небронированных кабелей по кирпичным и бетонным стенам на высоте не менее 2 м. Их обязательно заземляют не менее чем в двух местах и электрически соединяют между собой.
Допускается совместная прокладка силовых кабелей, осветительных и контрольных цепей при условии разделения каждой из них стальными разделителями. Для кабельных муфт устраивают специальные лотки. Кабели должны быть жестко закреплены на прямых участках трассы через каждые 0,5 м при вертикальном расположении лотков и через каждые 3 м при их горизонтальном расположении, а также на углах и в местах соединений.
Для соединения кабелей при монтаже выполняют разделку их концов и соединение жил. Разделка конца кабеля состоит из последовательных операций ступенчатого удаления защитных и изоляционных частей и является частью монтажа муфт. Размеры разделки, зависящие от конструкции муфты, напряжения кабеля и сечения его жил.
Соединение и ответвление токоведущих жил кабеля выполняют с помощью специальных инструментов, различных приспособлений и принадлежностей с соблюдением технологии, обеспечивающей надежный электрический контакт и необходимую механическую прочность. При выборе способа соединения учитывают материал и сечение соединяемых жил, конструктивные особенности муфт.
Пайку применяют для соединения жил кабелей классов напряжения 1,6 и 10 кВ. Пайку производят либо мощным, хорошо разогретым паяльником, либо путем помещения концов жил в специальные ванночки с расплавленным припоем. Для пайки кабелей используют обычно полужесткие и жесткие припои.
Опрессовку применяют в основном для соединения алюминиевых жил кабелей до 1 кВ и выполняют с помощью гильз и опрессовочных механизмов – клещей и прессов. В гильзу с двух сторон помещают соединяемые жилы кабелей и гильзу сжимают. Под действием создаваемого прессующим механизмом давления металл гильз и жил спрессовывается, образуя монолитное соединение.
Газовая и электрическая сварка служит для соединения алюминиевых жил кабеля сечением 16…240 мм2.
Термитная сварка – один из наиболее совершенных способов соединения алюминиевых жил кабелей, который выполняется с помощью специальных патронов типа А. Провода в патроне устанавливаются встык и его поджигают специальной спичкой. Внутри патрона находится термитный состав, при горении которого температура достигает нескольких тысяч градусов.
Кабели перед введением в эксплуатацию должны быть заземлены. В чугунных соединительных муфтах заземление выполняют двумя отрезками гибкого медного провода, соответствующего жилам кабеля сечения. Оболочку и броню кабелей соединяют таким же проводом, присоединяя его к контактной площадке муфты. В свинцовых муфтах заземление выполняют одним куском гибкого медного провода, присоединяемого пайкой и проволочными бандажами к оболочкам и броне обоих кабелей, а также к корпусу муфт. В эпоксидных муфтах технология присоединения провода заземления между оболочками и броней кабелей и разъемными корпусами муфт зависит от конструкции последних, особенностей их монтажа и заливки компаундом.
Для соединения участков кабельной линии применяют кабельные муфты.
Кабельные муфты разделяют по напряжению (до 1, 6, 10, 35 кВ), назначению (соединительная, ответвительная, концевая), габаритным размерам (нормальная, малогабаритная), материалу (чугунная, свинцовая, эпоксидная), форме (У-образная, Т-образная, Х-образная), месту установки (внутренняя, наружная), числу фаз (концевая трехфазная или четырехфазная).
Для оконцевания кабелей вне помещений применяют концевые кабельные муфты, а внутри помещений – концевые заделки.
В качестве концевых муфт для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией используют мачтовые муфты КМ с заливкой кабельной массы или эпоксидные КНЭ, при напряжении 20…35 кВ – однофазные КНО или КНЭО, а для кабелей с пластмассовой изоляцией – КНЭ или ПКНЭ.
Концевые заделки бывают в стальных воронках (тип КВБ), в воронках из эпоксидного компаунда (КВЭ), из поливинилхлоридных лент (КВВ), в резиновых перчатках (КВР).
Для оконцевания токопроводящих жил кабелей применяют наконечники, присоединяемые опрессовкой, сваркой или пайкой. Наиболее надежным и распространенным способом оконцевания жил является опрессовка. Алюминиевые жилы сечением 16…240 мм2 оконцовывают опрессовкой трубчатыми наконечниками ТА или ТАМ, а медные жилы сечением 4…240 мм2 – наконечником Т. Опрессовку выполняют местным вдавливанием трубчатой части наконечника с помощью специальных опрессовочных механизмов. При сварке применяют литые наконечники ЛА, а при пайке – медные наконечники серии П.
Открыто проложенные кабели, а также все кабельные муфты должны быть снабжены бирками; на бирках кабелей в начале и конце линии должны быть указаны марка, напряжение, сечение, номер или наименование линии; на бирках соединительных муфт – номер муфты, дата монтажа.
Бирки должны быть стойкими к воздействию окружающей среды. Они должны быть расположены по длине линии через каждые 50 м на открыто проложенных кабелях, а также на поворотах трассы и в местах прохода кабелей через огнестойкие перегородки и перекрытия (с обеих сторон).

Область применения кабелей зависит от условий внешней среды и опасности помещения, вероятности повреждения, места прокладки, разности уровней прокладки. Порядок прокладки кабелей определяется для установок на поверхности Едиными техническими указаниями по выбору и примене­нию электрических кабелей, а в горных выработках отраслевыми ПБ.
Перед монтажом кабель должен быть тщательно проверен. Наружным осмотром убеждаются в отсутствии механических повреждений, увлажнении изоляции на концах кабеля и др. При наличии повреждений кабель необходимо размотать и проверить мегомметром сопротивление изо­ляции и целостность жил.
Кабельные линии должны выполняться так, чтобы в процессе их эксплуатации и монтажа было исключено возникновение механических повреждений. Для этого кабели укладываются по длине, обеспечивающей компенсацию от возможных температурных деформаций, как кабелей, так и конструкций, по которым он проложен, а также смещение почвы. Конструкции для укладки кабелей должны исключать возможность их механического повреждения. При прокладке кабелей радиусы внутренней кривой изгиба жил должны иметь кратности по отношению к их наружному диаметру не менее указанных в ГОСТе или ТУ.
С целью исключения стекания пропиточного состава в кабелях с бу­мажной изоляцией при прокладке их на вертикальных и наклонных участ­ках трассы должны быть ограничены разностью уровней начала и конца кабелей. Разность уровней для кабелей с пластмассовой и резиновой изо­ляцией не ограничивается.
При отрицательных температурах изоляция оболочки и покровы ка­белей теряют пластичность и могут быть легко повреждены, поэтому в хо­лодное время года размотка, переноска и прокладка разных типов кабеля допускается тогда, когда температура воздуха в течение 24 часов до начала прокладки не снижалась ниже указанной в справочниках температуры.
При более низких температурах прокладка кабеля допускается только после предварительного их прогрева. При этом сроки прокладки кабеля ограничиваются следующими значениями времени: не более 60 минут при t= 0-100°С; не более 40 минут при t=-10-20°С; не более 30 минут, когда температура воздуха ниже t=-200 С. Если прокладка кабеля в указанные сроки невозможна, то должен быть обеспечен постоянный подогрев кабеля или перерывы для дополнительного прогрева кабеля.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Акимова Н.А., Котеленц Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования. Учебное пособие для студентов учреждений среднего проф. образования. – М.: Мастерство, 2002. -296 с.
Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник. 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1979. - 431 с.
Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. -192 с.
Охрана труда. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – М.: ИНФРА-М, 2003. 263 с.
Правила устройства электроустановок. Передача электроэнергии. 7-е изд. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. -160 с.
Сибикин Ю.Д. Справочник по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий. 5-е изд. – М.: Высшая школа, 2002. -248 с.

Главным моментом при обслуживании кабельных линий считается тщательное наблюдение за состоянием и нагрузкой кабелей. Важно вести паспорт кабельных линий с отметками о проводимых испытаниях, ремонтах повреждений линий, актах обследований, силовых нагрузках и предельно допустимых значений перегрузок на линии.

Обслуживание кабельных линий заключается:

— Содержание трассы кабельных линий в чистоте;

— Отсутствие рядом с линиями посторонних предметов, мешающих проведению испытаний и ремонтных работ;

— Состояние поверхностного слоя почвы (отсутствие провалов, ям, размывов).

Следует контролировать проведение любых земляных работ вблизи кабельной трассы. Такие работы должны быть в обязательном порядке согласованы с ведущим инженером предприятия.

Обслуживание линий происходит в формах осмотра и ремонта (в случае выявления неполадок при осмотрах).

Сроки обслуживания кабельных линий:

Кабельных трасс проложенных под землей – в соответствии с внутренними инструкциями предприятия, но не менее одного раза в три месяца.

Концевые муфты на линиях с напряжением свыше 1000В производится один раз в полгода, на линиях менее 1000В – один раз в год.

Кабельные муфты, располагающиеся в трансформаторных будках, подстанциях обслуживаются одновременно с другой техникой.

Кабельные колодцы обслуживают два раза в год.

Периодичность осмотров кабельных линий напрямую зависит от условий местности. Те места, в которых совместно с кабельными линиями пересекаются другие коммуникации осмотры и обслуживание производятся чаще. Сроки и периодичность проведения обслуживаний устанавливаются планом-графиком, утвержденным главным инженером предприятия.

Для учета данных о неисправностях, которые были обнаружены при обследовании кабельной трассы и контроля за своевременным устранением неполадок на линии ведется специальный журнал в каждом предприятии.

Кабельные линии осматриваются и обслуживаются бригадой опытных рабочих. По завершению работ составляется акт с указанием всех проведенных мероприятий, который утверждается главным инженером организации.

Обязательным этапом обслуживания является проверка показателей перегрузки и нагрузки кабелей. В результате перегрузки состояние линий быстро ухудшается и значительно сокращается срок их службы. При недогрузках происходят перебои в напряжении, что также приводит к поломкам и сбоям в оборудовании.

При выводе кабельной линии в ремонт следует определить характер и место повреждения. В зависимости от характера повреждения производится либо ремонт защитных покровов, либо ремонт бумажной изоляции и токопроводящих жил с монтажом соединительных и концевых муфт с последующей фазировкой и испытанием повышенным напряжением.

Для ремонта сухих заделок необходимо удалить обесцвеченные или растрескавшиеся ленты, проверить бумажную изоляцию на отсутствие влаги и наложить новые ленты, укрепив их бандажами. Конструкции соединительных гильз и наконечников показаны на рис. 1.

Рис. 1. Соединительные гильзы и наконечники: а) – медные наконечники и медные соединительные гильза для пайки и опрессовки; б) – медные и алюминтевые гильзы и наконечники, закрепляемая опрессовкой; в) болтовые соединительные гильзы со сривной головкой

Для соединения и оконцевания медных и алюминиевых жил широко применяются различные прессы, выпускаемые промышленностью. Для опрессовки выбирают соответствующие наконечники или гильзы, пуансоны и матрицы. С концов жил снимают изоляцию на длину цилиндрической части наконечника или на половину длины гильзы. Секторные однопроволочные жилы скругляют с помощью прессов или клещей для скругления, многопроволочные жилы – с помощью плоскогубцев. Для алюминиевых жил применяют алюминиевые трубчатые гильзы и трубчатые алюминиевые наконечники типа ТА или ТАМ (медная контактная часть). Внутреннюю часть наконечников и гильз протирают, зачищают и смазывают кварцевой пастой. Также подготавливают и жилы, после чего на них надевают наконечники или гильзы. Опрессовку для наконечников выполняют в один прием двузубым инструментом, в два приема – однозубым; гильзу спрессовывают в два приема двузубым инструментом и в четыре приема – однозубым.

Оконцевание алюминиевых однопроволочных жил выполняют также с помощью пиротехнических прессов ППО-95 и ППО-240; пуансоны и матрицы подбирают по сечениям жил. Изоляцию с жил снимают на длине 45 мм для кабелей сечением 25 мм 2 ; 50 мм для 35…95 мм 2 ; 55 мм для 120…240 мм 2 . Для опрессовки медных жил применяют медные гильзы и медные трубчатые наконечники.

Жилы, гильзы и наконечники зачищают. На жилах наконечники спрессовываются одним вдавливанием, а гильза – одним с каждой стороны.

Наиболее распространенными способами соединения и оконцевания жил кабелей до 10 кВ являются пайка и опрессовка, т. е. способы, которые можно применить как при ремонте кабельных линий, так и в РУ. Соединяют жилы между собой и жилой с наконечником с помощью расплавленного припоя. Многопроволочные жилы для облегчения надевания на них наконечников, гильз или стальных форм обжимают с помощью универсальных плоскогубцев. Однопроволочные жилы скругляют с помощью прессов или специальных обжимных клещей. С концов жил снимают изоляцию на длине половины гильзы или стальной формы плюс 10 мм.

Медные жилы паяют в медных облуженных гильзах оловянносвинцовыми припоями с применением флюсов путем сплавления припоя непосредственно или путем налива расплавленного припоя в гильзы. При сплавлении припоя пламенем горелки нагревают гильзу с введенными в нее облуженными медными жилами и обильно смазанными флюсом, затем вводят палочку припоя в пламя горелки и заполняют гильзу расплавленным припоем.

При втором способе стальной ковш с припоем в количестве 8…10 кг разогревают до температуры 245…270ºС и устанавливают под местом пайки. Металлической ложкой припой из ковша заливают несколько раз в гильзы, тем самым разогревая их до температуры припоя.

Алюминиевые жилы между собой паяют цинко-оловянным или оловянно-медно-цинковым припоем. Жилы перед пайкой подготавливают либо ступенчатой разделкой по повивам для соединения в гильзах, либо в стальных формах со срезом жилы под углом 55º. Жилы однопроволочного исполнения подготавливают только со срезом под углом 55º (рис. 2). Ступенчатая разделка жил по повивам (рис. 7) проводится с соблюдением следующих условий:

• сечение жил, мм 2 – 16…35, 50…95, 120…240;
• количество ступеней – 1, 2, 3;
• длина участка жилы, очищенной от изоляции, мм – 50, 60, 70

Рис. 2. Подготовка алюминиевых многопроволочных жил под пайку: а – ступенчатая разделка жил по повивам; б – разделка жилы под углом; в – шаблон для оформления концов жил; 1– жила; 2 – шаблон; 3 – линия среза жилы

Рис. 3. Облуживание жилы припоем

Пайка методом полива предварительно разогретого припоя в чугунных тиглях осуществляется в стальных разъемных формах. Тигель с расплавленным припоем ЦО-12 располагается вблизи пайки. Лоток из стали прикрепляют к жилам и опускают на край тигля, с тем чтобы в результате полива металлической ложкой припой после прогрева стальной формы сливался в тигель. В результате жилы разогреваются до температуры 500…550 °С и размягчаются (рис. 4).

Рис. 4. Соединение жил пайки поливом расплавленного припоя: 1– ложка паяльная; 2 – форма; 3 – лоток; 4 – тигель; 5 – скребок

Для оконцевания медных и алюминиевых жил применяют медные облуженные наконечники типа П. Изоляцию с жил снимают на длину цилиндрической части наконечника плюс 10 мм. Многопроволочные секторные жилы скругляют универсальными плоскогубцами, а однопроволочные – прессом или клещами для скругления. На медные жилы надевают наконечник, уплотняют асбестовым шнуром, вводят флюс и прогревают наконечник пламенем горелки. Затем оловянно-свинцовый припой вводят в разогретый наконечник. Припой, расплавляясь, заполняет все пространства между проволоками жилы и наконечником.

2. Эксплуатация 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 В 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.

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 (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

Ремонт кабельных линий

Эксплуатация кабельных линий имеет свои особенности, так как обнаружить дефекты в ней простым осмотром не всегда удается. Поэтому осуществляются проверки состояния изоляции, контроль за нагрузкой и температурой кабеля.

Кабели с точки зрения проверки изоляции являются наиболее трудным элементом электрооборудования. Это связано с возможной большой длиной кабельных линий, неоднородностью грунта по длине линии, неоднородностью изоляции кабеля.

Для выявления грубых дефектов в кабельных линиях производят измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В. Однако показания мегаомметра не могут служить основанием для окончательной оценки состояния изоляции , поскольку они в значительной степени зависят от длины кабельной линии и дефектов концевых заделок.

Связано это с тем, что емкость силового кабеля велика и в течение времени измерения сопротивления она не успевает полностью зарядиться, поэтому показания мегаомметра будут определяться не только установившимся током утечки, но и зарядным током, а измеренное значение сопротивления изоляции будет значительно занижено.

Основным методом контроля состояния изоляции кабельной линии является испытание ее повышенным напряжением. Цель испытаний состоит в выявлении и своевременном устранении развивающихся дефектов изоляции кабеля, муфт и концевых заделок, с тем чтобы предупредить возникновение повреждений в процессе работы. При этом, кабели напряжением до 1 кВ повышенным напряжением не испытывают, а измеряют сопротивление изоляции мегаомметром напряжением 2500 В в течение 1 мин. Оно должно быть не ниже 0,5 МОм.

Проверка коротких кабельных линий в пределах одного распределительного устройства выполняется не чаще 1 раза в год, т. к. они меньше подвержены механическим повреждениям и их состояния чаще контролируется персоналом. Испытание повышенным напряжением кабельных линий более 1 кВ проводят не реже одного раза в 3 года.

Основным способом испытания изоляции кабельных линий является проверка повышенным напряжением постоянного тока . Это объясняется тем, что установка на переменном токе при равных условиях имеет гораздо большую мощность.

В состав испытательной установки входят: трансформатор, выпрямитель, регулятор напряжения, киловольтметр, микроамперметр.

При проверке изоляции напряжение от мегаомметра или испытательной установки подводится к одной из жил кабеля, при этом остальные его жилы надежно соединяют между собой и заземляют. Напряжение плавно повышается до нормируемого значения и выдерживается требуемое время.

Состояние кабеля определяется по току утечки . При удовлетворительном его состоянии подъем напряжения сопровождается резким возрастанием тока утечки за счет зарядки емкости, затем снижается до 10 - 20 % максимального значения. Кабельная линия считается пригодной к эксплуатации, если при испытаниях не произошло пробоя или перекрытия по поверхности концевой муфты, не наблюдается резких толчков тока и заметного роста тока утечки .

Перегрузки кабеля, носящие систематический характер , приводят к ухудшению изоляции и сокращению длительности работы линии. Недогрузки связаны с недоиспользованием проводникового материала. Поэтому при эксплуатации кабельной линии периодически проверяют, чтобы токовая нагрузка в них соответствовала установленной при вводе объекта в эксплуатацию. Максимально допустимые нагрузки кабелей определяются требованиями ПУЭ.

Контролируют нагрузки кабельных линий в сроки, определяемые главным энергетиком предприятия, но не реже 2 раз в год. При этом один раз указанный контроль производится в период осенне-зимнего максимума нагрузки. Контроль осуществляется наблюдением за показаниями амперметров на питающих подстанциях, а при отсутствии их — с помощью переносных приборов или токоизмерительных клещей.

Допустимые токовые нагрузки для длительного нормального режима работы кабельных линий определяются с помощью таблиц, приводимых в электротехнических справочниках. Эти нагрузки зависят от способа прокладки кабеля и вида охлаждающей среды (земля, воздух).

Для кабелей, проложенных в земле, длительно допустимая нагрузка принимается из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7 - 1 м при температуре земли 15°С. Для кабелей, проложенных на открытом воздухе, температура окружающей среды принимается равной 25°С. Если расчетная температура окружающей среды отличается от принятых условий, то вводится поправочный коэффициент.

За расчетную температуру земли принимается наивысшая среднемесячная температура из всех месяцев года на глубине прокладки кабеля.

За расчетную температуру воздуха принимается наибольшая среднесуточная температура, повторяющаяся не менее трех раз в году.

Длительно допустимая нагрузка кабельной линии определяется по участкам линий с наихудшими условиями охлаждения, если длина этого участка не менее 10 м. Кабельные линии до 10 кВ при коэффициенте предварительной нагрузки не более 0,6 - 0,8 могут кратковременно перегружаться. Допустимые нормы перегрузок с учетом их длительности приводятся в технической литературе.

Для более точного определения нагрузочной способности, а также при изменении температурных условий эксплуатации осуществляется температурный контроль кабельной линии . Контролировать непосредственно температуру жилы на работающем кабеле невозможно, т. к. жилы находятся под напряжением. Поэтому одновременно производят измерение температуры оболочки (брони) кабеля и тока нагрузки, а затем пересчетом определяют температуру жилы и максимально допустимую токовую нагрузку.

Измерение температуры металлических оболочек кабеля, проложенного открыто, проводят обычными термометрами, которые укрепляются на броне или свинцовой оболочке кабеля. Если кабель проложен в земле, измерение производится с помощью термопар. Рекомендуется устанавливать не менее двух датчиков. Провода от термопар укладываются в трубу и выводятся в удобное и безопасное от механических повреждений место.

Температура токопроводящей жилы не должна превышать:

для кабелей с бумажной изоляцией до 1 кВ — 80° С, до 10 кВ — 60° С;

для кабелей с резиновой изоляцией — 65° С;

для кабелей в поливинилхлоридной оболочке — 65° С.

В том случае, когда токоведущие жилы кабеля нагреваются выше допустимой температуры, принимают меры по устранению перегрева — уменьшают нагрузку, улучшают вентиляцию, заменяют кабель на кабель большего сечения, увеличивают расстояние между кабелями.

При прокладке кабельных линий в почве, агрессивной по отношению к их металлическим оболочкам (солончаки, болота, строительный мусор), возникает почвенная коррозия свинцовых оболочек и металлического покрова . В подобных случаях периодически проверяют коррозийную активность грунта, беря пробы воды и грунта. Если при этом будет установлено, что степень почвенной коррозии угрожает целостности кабеля, то принимают соответствующие меры — устраняют загрязнение, заменяют грунт и т. д.

Определение мест повреждения кабельной линии

Определение мест повреждения кабельных линий представляет довольно сложную задачу и требует применения специальной аппаратуры. Работы по ликвидации повреждений кабельной линии начинаются с установления вида повреждения . Во многих случаях это удается сделать с помощью мегаомметра. Для этой цели с обоих концов кабеля проверяют состояние изоляции каждой жилы по отношению к земле, исправность изоляции между отдельными фазами, отсутствие обрывов в жилах.

Определение места повреждения обычно проводят в два этапа — сначала определяют зону повреждения с точностью 10 - 40 м, а после этого уточняют место возникновения дефекта на трассе.

При определении зоны повреждения учитываются причины его возникновения и последствия отказа. Наиболее часто наблюдается обрыв одной или нескольких жил с заземлением их или без него, возможно также сваривание токоведущей жилы с оболочкой при длительном протекании тока короткого замыкания на землю. При профилактических испытаниях чаще всего возникает замыкание токоведущей жилы на землю, а также заплывающий пробой.

Для определения зоны повреждения используется несколько методов: импульсный, колебательного разряда, петлевой, емкостной.

Импульсный метод применяется при однофазных и междуфазных замыканиях, а также при обрыве жил. К методу колебательного разряда прибегают при заплывающем пробое (возникает при высоком напряжении, исчезает при низком). Петлевой метод используется при одно-, двух- и трехфазных замыканиях и наличии хотя бы одной неповрежденной жилы. Емкостной метод находит применение при обрывах жил. В практике эксплуатации наибольшее распространение получили первые два метода.

При использовании импульсного метода применяются достаточно простые приборы. Для определения зоны повреждения от них в кабель посылаются кратковременные импульсы переменного тока. Дойдя до места повреждения, они отражаются и возвращаются обратно. О характере повреждения кабеля судят по изображению на экране прибора. Расстояние до места повреждения можно определить, зная время прохождения импульса и скорость его распространения.

Применение импульсного метода требует снижения переходного сопротивления в месте повреждения до десятков и даже долей ома. С этой целью изоляцию прожигают за счет преобразования электрической энергии, подводимой к месту повреждения, в тепловую. Прожиг осуществляют постоянным или переменным током от специальных установок.

Метод колебательного разряда заключается в том, что поврежденная жила кабеля заряжается от выпрямительного устройства до напряжения пробоя. В момент пробоя в кабеле возникает колебательный процесс. Период колебаний этого разряда соответствует времени двукратного пробега волны до места повреждения и обратно.

Продолжительность колебательного разряда измеряется осциллографом или электронным миллисекундомером. Погрешность измерений данным методом составляет 5 %.

Уточняют место повреждения кабеля непосредственно на трассе с использованием акустического или индукционного метода.

Акустический метод основан на фиксации колебаний грунта над местом повреждения КЛ, вызываемых искровым разрядом в месте нарушения изоляции. Метод используется при повреждениях типа "заплывающий пробой" и обрыве жил. При этом определяется повреждение в кабеле, находящемся на глубине до 3 м и под водой до 6 м.

В качестве генератора импульсов обычно используют установку высокого напряжения постоянного тока, от которой посылаются импульсы в кабель. Колебания грунта прослушиваются специальным прибором. Недостаток метода заключается в необходимости использовать передвижные установки постоянного тока.

Индукционный метод отыскания мест повреждения кабеля базируется на фиксации характера изменений электромагнитного поля над кабелем, по жилам которого пропускается ток высокой частоты. Оператор, продвигаясь вдоль трассы и используя рамочную антенну, усилитель и наушники, определяет место повреждения. Точность определения места повреждения достаточно высока и составляет 0,5 м. Этот же метод может быть использован для установления трассы кабельной линии и глубины заложения кабелей.

Ремонт кабельных линий производится по результатам осмотров и испытаний. Особенностью выполнения работ является то обстоятельство, что кабели, подлежащие ремонту, могут находиться под напряжением, и кроме того они могут располагаться близко к действующим кабелям, находящимся под напряжением. Поэтому необходимо соблюдать личную безопасность, нельзя повреждать близлежащие кабели.

Ремонт кабельных линий может быть связан с раскопками. Во избежание повреждений близлежащих кабелей и инженерных коммуникаций на глубине более 0,4 м земляные работы выполняются только лопатой. При обнаружении каких-либо кабелей или подземных коммуникаций работы прекращаются и ставится в известность ответственный за выполнение работ. После вскрытия необходимо позаботиться о том, чтобы не повредить кабель и муфты. С этой целью под него подкладывается прочная доска.

Основными видами работ при повреждении кабельной линии являются: ремонт броневого покрова, ремонт оболочек, муфт и концевых заделок.

При наличии местных разрывов брони концы ее в месте дефекта обрезают, спаивают со свинцовой оболочкой и покрывают антикоррозийным покрытием (лак на битумной основе).

При ремонте свинцовой оболочки учитывается возможность попадания влаги внутрь кабеля. Для проверки поврежденное место погружают в парафин, нагретый до 150°С. При наличии влаги погружение будет сопровождаться потрескиванием и выделением иены. Если установлен факт наличия влаги, то поврежденный участок вырезают и монтируют две соединительные муфты, в противном случае восстанавливают свинцовую оболочку путем наложения на поврежденное место разрезанной свинцовой трубы и последующей ее запайки.

Для кабелей до 1 кВ раньше применялись чугунные муфты. Они отличаются громоздкостью, дороговизной, недостаточной надежностью. На кабельных линиях 6 и 10 кВ в основном используются эпоксидные и свинцовые муфты. В настоящее время, при проведении ремонта кабельных линий активно используются современные термоусаживаемые муфты . Существует хорошо разработанная технология установки кабельных муфт. Работа выполняется квалифицированным персоналом, прошедшим соответствующее обучение.

Концевые муфты разделяются на муфты, устанавливаемые внутри помещения и на открытом воздухе. В помещениях чаще делают сухую разделку, она более надежна и удобна в эксплуатации. Концевые муфты на открытом воздухе выполняют в виде воронки из кровельного железа и заливают мастикой. При проведении текущего ремонта проверяют состояние концевой воронки, отсутствие утечки заливочной массы, проводят доливку ее.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Читайте также:

  
• Мотивация и манипуляция в чем разница реферат
  
• Спорт в кинематографе реферат
  
• Передняя брюшная стенка реферат
  
• Российская экономическая ментальность ее достоинства и недостатки реферат
  
• Переломы у животных реферат