- Příprava k testování
- Příčiny a fyzika testování
- Testovací schémata
- Testovací standardy
- Zkušební zařízení
- Testovací metoda vysokého napětí
- Periodicita
- Registrace výsledků testu formou protokolu (příklad)
- Zajímavé video
Parametry moderních elektrických systémů jsou schopny zajistit potřebnou úroveň napětí a jeho kvalitu pro každého spotřebitele. A vzhledem k rozsáhlému rozvoji velkých měst, blízkosti průmyslových zařízení, spleť jejich komunikace, většina linek je vyrobena z elektrických kabelů. Vlivem vnějších faktorů může izolace elektrických zařízení ztratit své ochranné vlastnosti, což vede k poruchám a narušení normálního provozu. Aby se předešlo nehodám na kabelových vedeních a včasnému zjištění závad, provádí se kabelové zkoušky se zvýšeným napětím.
Příprava k testování
Vzhledem ke skutečnosti, že zvýšené napětí představuje potenciální hrozbu jak pro samotné zařízení, tak pro personál, existuje zkušební postup, který reguluje určitý sled činností. Prvním krokem je návrh práce, příprava místa práce, vybavení a samotného kabelu.
Je třeba poznamenat, že pouze osoby, které dosáhly věku plnoletosti, mají možnost podrobit se elektrickému testování, podstoupily lékařskou prohlídku, pravidelně testovaly znalosti o elektrické bezpečnosti. Zkoušky jsou povinně prováděny v oděvu a posádka je poučena o ochraně práce.
V souvislosti s testovanou elektrickou instalací jsou stanoveny následující požadavky:
- Před zkouškou musí být kabel odpojen od napětí, všechny kovové prvky (clony, pancéřování), ke kterým není připojeno napájecí napětí, musí být uzemněny.
- Předběžně je zbytkový náboj odstraněn z kabelu, proto jsou vodiče a kovové části uzemněny po dobu 2 minut.
- Před použitím zvýšeného napětí na jádrech kabelů zkontrolujte, zda nejsou přítomny nečistoty ve viditelných oblastech nebo v nálevkách. Když je detekován, povrch je vyčištěn, po kterém mohou být provedeny postupy vysokého napětí.
- Při negativních teplotních zkouškách se neprovádí. To je způsobeno tím, že led působí jako dielektrikum a izolační odpor bude podstatně větší než skutečná hodnota. Kromě toho je vývoj výkopu a kopání kabelu ve zmrzlé zemi mnohem složitější. V této souvislosti se při nulových nebo nižších teplotách doporučuje provádět zkoušky pouze v případě nehody.
- Před zkoušením pomocí meggeru musí být zkontrolován odpor každého jádra vůči kovovému plášti kabelu a mezi fázemi.
- Velikost svodového proudu, napětí na kilovoltmetru se může zapisovat až po minutě, od okamžiku, kdy je zkušební napětí nastaveno na požadovanou úroveň.
Příčiny a fyzika testování
Zkouška přepětí se používá k identifikaci slabých míst v izolaci kabelu. Bez ohledu na materiál dielektrika: plast, pryž, plast nebo olej naplněný kabel odebírají zátěž ze zkušební instalace na jedno jádro a zbývající kovové části jsou připojeny k zemi. V důsledku toho má izolace potenciál, který je několikanásobně vyšší než nominální.
Ionizace vzniká zvýšeným potenciálem jader v izolaci a v místech, kde se nacházejí jakékoli vady, nehomogenity nebo vměstky cizích materiálů, se pro malé proudy hromadí dostatečné množství nabitých částic. Tyto vměstky a vady mohou vznikat v důsledku neuspokojivých provozních podmínek, havarijních podmínek nebo přirozeného stárnutí materiálu.
Všechny defekty v důsledku nízkého odporu začnou ionizovat a procházet rostoucím proudem se zvětšující se velikostí přes mikroskopické kanály v dielektriku. Z tohoto důvodu se izolační odpor snižuje až do poruchy. Pokud k poruše nedochází a vada má významný vliv, lze ji opravit změnou velikosti svodového proudu.
Tato technika dává jistotu, že při jmenovitém proudu bude izolace kabelu odolávat zátěži až do následujících zkoušek.
Testovací schémata
Pro kontrolu izolační pevnosti kabelu lze použít různá zařízení pro zvýšení napětí na výstupu. Bez ohledu na konkrétní model je schéma měření a provozu založeno na tomto principu.
Podívejte se na diagram (obr. 1.), zde:
1 - vinutí transformátoru s funkcí nastavení úrovně napětí (autotransformer),
2 - vysokonapěťový transformátor pro napájení zkušebního objektu,
3 - ovládací panel
4 - testovací kabel,
5 - napájecí transformátor kenotronového katodového obvodu.
Schéma popisuje zkušební metodu, když je do jednoho z kabelových jader dodáno zvýšené napětí a ostatní jsou uzemněny.
Se začátkem testů z autotransformátoru se na primární vinutí zkušební jednotky aplikuje napětí prostřednictvím kilovoltmetru. Sekundární vinutí, které je uzemněno přes ampérmetr, je to on, kdo ukazuje hodnotu svodového proudu. Testovací vinutí, vedle ampérmetru, obsahuje odpor R pro omezení množství střídavého proudu v případě poruchy. Druhý výstupní odpor je připojen k anodě kenotronu, jejíž katoda je napájena ze žhavícího konvertoru.
Testovací standardy
Během zkoušek je vysokonapěťový vodič zatížen vysokým napětím, ale plynule stoupá z nuly na nastavenou hodnotu. Doba expozice je 5 minut pro periodické a 10 minut pro akceptační zkoušky kabelů s plastovou a papírovou izolací. Po jakýchkoliv opravách nebo změnách obvodu je zkušební doba kabelu 10–15 minut. Kabel s gumovou izolací je testován při zvýšeném napětí 5 minut ve všech případech.
Všechna data jsou stanovena státními dokumenty - OJP a PTEEP. V závislosti na parametrech sítě a specifikacích kabelů existují takové limity přepětí (viz tabulka níže):
| Typ kabelu | Jmenovité napětí kabelu, kV | Zkušební napětí, kV | Trvání zkoušky, min |
| Izolovaný papír | 3-10 | 6 UV | 10 |
| 20–35 | 5 UV | 10 | |
| 110 | 300 | 15 | |
| 220 | 450 | 15 | |
| Gumová izolace | 3 | 6 | 15 |
| 6 | 12 | 5 |
Podívejte se, v tabulce můžete vidět hodnotu usměrněného napětí dodávaného přímo do samotného kabelu. Od jmenovitého napětí dodávaného zkušebním transformátorem se liší jak velikostí, tak pohlavím. U V udává jmenovité napětí kabelu a čísla ukazují, kolikrát by zkušební napětí mělo překročit jmenovité napětí.
Svodový proud není parametrem pro monitorování nebo vyřazování. Ale v případě jeho skoků, kolísání během testu vysokého napětí, můžeme bezpečně říci o přítomnosti závad. V tomto případě by se měl přívod napětí do kabelu provést před poruchou, ne však déle než 15 minut. Spolu s proudem se také vypočítá součinitel asymetrie, v tabulce můžete vidět jejich normy:
| Napěťové kabely, kV | Zkušební napětí, kV | Přípustné hodnoty svodových proudů, mA | Platné hodnoty koeficientu asymetrie, |
| 6 | 36
45 | 0, 2
0, 3 | 8
8 |
| 10 | 50
60 | 0, 5
0, 5 | 8
8 |
| 20 | 100 | 1.5 | 10 |
| 35 | 140
150 175 | 1.8
2, 0 2.5 | 10 |
| 110 | 285 | není standardizován | není standardizován |
| 150 | 347 | není standardizován | není standardizován |
| 220 | 510 | není standardizován | není standardizován |
| 330 | 670 | není standardizován | není standardizován |
| 500 | 865 | není standardizován | není standardizován |
Odchylka od hodnot uvedených v tabulce může znamenat závažnou změnu izolace vedení kabelu. V případě, že nedocházelo k žádnému výpadku, nebyly v průběhu zkoušky žádné elektrické výboje, klapky, náhlé zvýšení nebo kolísání stejnosměrného proudu, kabel je považován za použitelný. V konkrétních případech může osoba odpovědná za elektrická zařízení nezávisle stanovit zkušební období a parametry v kontextu výrobních norem.
Zkušební zařízení
- AII - 70 je jedním z nejoblíbenějších stacionárních zařízení používaných při testování a fázování silových kabelů, průchodek, testování pevnosti kapalných dielektriků při poruchách atd. To může poskytovat jak konstantní výstupní napětí (maximum 70 kV) tak střídavý (50 kV).
- AID-70 - je diodový analog předchozího modelu. Nejpoužívanější pro testování jako konstantní a střídavé napětí v zálohách nebo přenosných jednotkách v laboratořích.
- IVK-5, AI-2000, KU-65 a další - instalace s diodovým obvodem. Používá se pro děrování sekundárních elektrických obvodů.
Stejně jako u jiných systémů využívá transformátor (AT), diodové usměrňovače (B), odpory (P), proudový transformátor (T), signální LED a zařízení pro čtení (v, mA). Řada dalších přenosných zařízení je založena na stejném principu.
Testovací metoda vysokého napětí
Vezměte kabel s několika vodiči a připojte výstup instalace k jedné z fází, uzemněte zbytek, u jednožilových kabelů není třeba uzemnit nic než pancéřování nebo obrazovku. Pokud je jeden vodič pod napětím a ostatní jsou uzemněny, jsou holé konce odděleny vzdáleností nejméně 15 cm, v případě preventivních zkoušek je testovací zařízení připojeno ke koncovkám. V nouzových situacích může být spojení provedeno v bodových bodech, což je vhodnější místo pro měření.
Výkonový transformátor převádí napětí a proud výkonové frekvence na požadovanou úroveň, poté jej napájí přes usměrňovač do kabelu. Měřicí technika vyžaduje postupné zvyšování napětí rychlostí asi 1 - 2 kV po dobu jedné sekundy pro získání požadované hodnoty. Po nastavení jehly kilovoltmetru do požadované polohy začne odpočítávání. Podle výsledků jsou data ze zařízení v zařízení převzata a zaznamenána do příslušných dokumentů - protokolů a kabelových časopisů.
Pro dokončení měření je knoflík autotransformátoru vynulován. Tlačítko napájení je vypnuto, zámek je nastaven tak, aby nedošlo k náhodnému zapnutí napájení. Věnujte pozornost vysokonapěťovému výstupu nutně uzemněnému. Pak můžete pokračovat v rozebírání schématu.
Pokud je izolace vyrobena ze zesítěného polyethylenu, kabel by neměl být testován s usměrněným proudem kvůli možnosti akumulace místních prostorových nábojů. Vzhledem k vysokým nákladům na takové kabely jsou jejich škody spojeny s vysokými náklady. Proto je třeba se uchýlit k zásadně odlišné ověřovací technologii.
K kabelům takových značek se doporučuje dodávat střídavé napětí s nízkým napětím, aby se systematicky a úplně rozptýlily místní náboje, když sinusoid prochází nulou. Současně se odstraní i ty poplatky, které by mohly vzniknout během provozu v důsledku režimu napájení.
Závěrem lze říci, že u kabelů stlačených přepětím je nutně kontrolována elektrická pevnost jejich izolace. Protože vliv takového napětí by mohl narušit jeho dielektrické vlastnosti.
Periodicita
U kabelů určených pro napětí od 2 do 35 kV s plastovým a papírovým pláštěm se během prvních dvou let od uvedení do provozu nastavuje jednou za rok frekvence testování se zvýšeným napětím. V případě nehody, rekonstrukcí, které by mohly být příčinou jakýchkoli změn, je v prvních dvou letech možné provádět zkoušky méně často - jednou za 2 roky. Jinak zůstávají data stejná. Pokud je takový kabel používán na území rozvoden, továren a jiných průmyslových zařízení, kde je přístup k nim obtížný, je povoleno provádět zkoušky alespoň jednou za 3 roky.
Kabely určené pro napětí 110–500kV by měly být zkontrolovány po 3 letech od jejich uvedení do provozu. Poté, v případě nouzových situací nebo rekonstrukcí, může být zkouška provedena v intervalech 5 let.
U kabelů vybavených pryžovou izolací, v případě napájení stacionárních zařízení elektrických instalací, je frekvence vysokonapěťových zkoušek 1krát ročně. U sezónních elektrických instalací musí být zkoušky provedeny před začátkem sezóny. Stejný postup musí být proveden při uvádění elektrických instalací do provozu po jejich dlouhém odstavení.
Je zakázáno zkoušet kabely s papírovou a plastovou izolací, pokud:
- používá se jako příkon a délka kabelu menší než 100 m;
- jejich životnost je více než 15 let a specifický počet poruch je nejméně 30krát na 100 km ročně;
- v příštích 5 letech je plánována jejich rekonstrukce nebo kompletní demontáž.
Registrace výsledků testu formou protokolu (příklad)
Po testování jsou všechna data vyplněna do příslušných sloupců protokolu. Příklad plnění, který lze vidět na obrázku.
Ve sloupci o osobách, které testy provedly, se uvádí jména a podpisy pracovníků, kteří se zúčastnili příslušných postupů. Poté je protokol schválen vedoucím laboratoře a uložen předepsaným způsobem.