Испытание кабельной оболочки с технологиями компании BAUR
Определение места повреждения кабельной оболочки требуется для того, чтобы предотвратить повреждение кабеля и сбои в его работе. Частью процесса технического обслуживания кабельной сети является своевременное обнаружение, локализация и устранение повреждений кабельной оболочки, чтобы избежать более серьезных последствий. Это достигается в первую очередь путем испытания кабельной оболочки, и следующей за ним предварительной локализации повреждения по принципу измерительного моста по методам Мюррея и Глейзера с последующей точной локализацией. Эти методы реализованы в автоматическом приборе для испытаний кабельной оболочки и локализации повреждений BAUR shirla.
Выявление повреждений кабельной оболочки путем испытания.
К наиболее частым причинам повреждений кабеля относятся повреждения его внешней оболочки. При этом практически всегда речь идет о повреждениях, которые позволяют воде проникать внутрь изолирующего материала, со временем снижая его качество вплоть до полного разрушения.
Прежде всего у средне- и высоковольтных кабелей такие дефекты материала способствуют образованию и росту водных триингов (Water Trees), которые также ведут к выходу кабеля из строя. В рамках диагностических мероприятий по сохранению эксплуатационной готовности необходимо обязательно устранять повреждения кабельной оболочки, поскольку сложная диагностика является относительно бесполезной, если дефектные места, возникшие в результате повреждений оболочки кабеля, могут и далее разрастаться.
В ходе испытания кабельной оболочки в одной минуты на экран кабеля подается испытательное напряжение, которое может доходить до 10 кВ, и измеряется ток утечки на землю. При этом важно, чтобы в течение всего измерения кабель на обоих концах был отсоединен от заземления, поскольку в противном случае испытательный ток напрямую пошел бы на землю, замыкая само повреждение накоротко. Измеряемые токи утечки различаются в зависимости от материала и степени старения внешней оболочки, длины кабеля, а также количества муфт. Так что такое измерение требует определенного знания кабеля и опыта. Потенциальная проблема регистрируется в том случае, если ток утечки переходит из микроамперного в миллиамперный диапазон, или, например, если он скачкообразно возрастает в ходе испытания.
Предварительная локализация повреждений кабельной оболочки
Если в результате испытания был зарегистрирован высокий ток утечки, указывающий на повреждение кабельной оболочки, это повреждение необходимо как можно быстрее найти и устранить. Рефлектометрическое оборудование неспособно локализовать повреждения кабельной оболочки или утечки на землю, поскольку при таких типах повреждений грунт не представляет собой пригодной обратной линии.
Для предварительной локализации повреждения кабельной оболочки хорошо зарекомендовали себя методы измерительного моста. Они основаны на «методе соотношений», в рамках которого измеряется сопротивление до и после места повреждения и определяется соотношение измеренных величин. Такая предварительная локализация выполняется с помощью постоянного напряжения на обесточенном и отключенном от сети кабельном участке.
Прибор BAUR shirla позволяет выполнять измерения мостом по принципу Мюррея или по принципу Глейзера. В основе обоих принципов лежит мост Уитстона, когда две точки измерительной цепи приводятся к одинаковому потенциалу, так чтобы подключенный между этими точками измерительный прибор (ранее гальванометр) показывал отсутствие тока. Таким образом достигается баланс мостовой цепи.
Само измерение выполняется прибором BAUR shirla полностью автоматически. Пользователю требуется только ввести максимальное напряжение, длину, материал и площадь сечений известных кабельных секций и подключить испытательные кабели к объекту испытания. После окончания измерения на дисплее отобразится расстояние до повреждения.
shirla
Портативный прибор для испытания кабельной оболочки
Точная локализация повреждений кабельной оболочки
В результате описанной выше предварительной локализации определяется расстояние до повреждения. Однако, поскольку проложенный под землей кабель практически никогда не проходит по прямой, место повреждения устанавливается приблизительно. Даже при обеспечиваемой современными измерительными технологиями точности 0,1 % и выше, ожидаемая разница действительной географической позиции может составлять до ±10 %. При длине кабеля 1 км это может означать, что место повреждения расположено где-то на участке в 200 метров.
Точная локализация посредством использования измерительных технологий призвана устранить такую неточность и свести к минимуму объем необходимых земляных работ. Для этого в неисправный экран подается импульсное постоянное напряжение и с помощью специального вольтметра и поисковых щупов в качестве измерительного электрода измеряется напряжение в месте предполагаемого повреждения. Импульсная форма напряжения служит для лучшей идентификации сигнала, а также позволяет устранить помехи, возникающие вследствие гальванических эффектов или других напряжений в грунте.
Система для точной локализации мест повреждений кабеля protrac®, в частности, способна обеспечить предельно точную локализацию повреждений кабеля и кабельной оболочки. Благодаря использованию самых современных технологий система protrac® гарантирует чрезвычайно быструю и точную локализацию мест повреждений. Инновационная двухступенчатая технология обработки сигнала позволяет достигать высокой чувствительности, точности и максимального подавления посторонних шумов.
При точной локализации с помощью системы protrac® щупы для метода шагового напряжения (SVP) вместе с блоком управления CU и источником высокого напряжения служат для определения мест повреждения кабельной оболочки.
Принцип точной локализации просто: отклонение стрелки вольтметра будет указывать на повреждение и измеряемое напряжение будет увеличиваться по мере приближения к повреждению. Непосредственно перед местом повреждения напряжение резко возрастает, а затем падает до нуля, как только поисковые зонды будут располагаться симметрично по обеим сторонам повреждения. Таким образом определяется точное место повреждения кабельной оболочки.
Комплект protrac® «Шаговое напряжение»
Локализация повреждений кабельной оболочки с помощью шагового напряжения
Пример из практики: высоковольтный кабель постоянного тока (HVDC)
Определение местоположения повреждения кабельной оболочки с помощью измерительного моста подходит для самых разных типов кабелей. Это измерение можно проводить даже на кабелях длинной несколько сотен километров. Именно это было выполнено с 450-киловольтным кабелем постоянного тока, проложенным между Норвегией и Нидерландами.
На этом 580-километровом кабеле с помощью прибора BAUR и измерения по принципу измерительного моста Мюррея было успешно обнаружено повреждение кабельной оболочки!
По результатам измерений повреждение находилось где-то на широте датского города Эсбьерг. Относительно точная предварительная локализация повреждения 580-километрового кабеля значительно упрощает и ускоряет работы по его точной локализации.
