Как испытывается сшитый полиэтилен 10кв
Испытание кабеля из сшитого полиэтилена
Подписка на рассылку
Кабель из сшитого полиэтилена (СПЭ) широко используется для прокладки КЛ (кабельных линий) 6–35 кВ. Он пришел на смену устаревшему кабелю с бумажной изоляцией, который используется в настоящее время все реже и реже. СПЭ-кабель лучше отвечает современным требованиям и поэтому вполне заслуженно пользуется популярностью. Наряду с ростом интереса к данной продукции у многих возникают вопросы, связанные с ее обслуживанием, в том числе: какова периодичность испытания, каков порядок проверки кабеля СПЭ и т. д.
Наружная оболочка кабеля СПЭ является наиболее уязвимой его частью при прокладке. Причем при ее повреждении кабель не выходит из строя сразу, но это приводит к уменьшению его ресурса. Этот вид повреждения встречается чаще всего. Основная изоляция кабеля (оболочка) выходит из строя очень редко, но если такое происходит, это приводит к быстрому выходу его из строя.
Кабель из сшитого полиэтилена: нормы испытаний
Высоковольтные испытания кабеля из сшитого полиэтилена имеют свои особенности. Если кабели с бумажной изоляцией испытывают постоянным током, то применительно с СПЭ такой подход недопустим. Дело в том, что при испытании постоянным током в изоляции кабеля накапливается статический заряд, что в итоге приводит к разрушению изоляции и выходу кабеля из строя. Самым распространенным методом испытания кабелей СПЭ является испытание переменным током с повышенным напряжением и сверхнизкой частотой.
В связи с отсутствием единых норм испытания у каждого производителя есть собственная инструкция по испытанию кабеля из сшитого полиэтилена, утвержденная техническим директором или главным инженером. Рассмотрим один из таких примеров.
Инструкция по испытанию кабеля из сшитого полиэтилена Кольчугинского завода «Электрокабель»:
В инструкции сказано, что при проведении испытании на каждую жилу попеременно подается напряжение, а две других при этом должны быть заземлены. Испытание проводится по следующей схеме:
1) 3U с пониженной частотой в течение 1 часа;
2) 2U c промышленной частотой в течение 1 часа;
3) U с промышленной частотой в течение 24 часов;
где, U — это фазное напряжение (напряжение между фазой и заземленной нейтралью).
Нормы испытаний высоковольтных кабелей из сшитого полиэтилена
Первым пунктом естественно идет прозвонка жил кабеля и проверка сопротивления изоляции. Без этого мы не знаем, что и куда мы будем подавать. То ли на отключенный кабель, то ли на бедолагу-монтажника. Лучше перестраховаться и проверить.
В последней редакции СТП РБ по испытанию электрооборудования появился пунктик насчет кабелей из сшитого полиэтилена. В нем говорится, что рекомендуется испытывать переменным напряжением частотой 0,1 Гц. А вот, если данной установки в хозяйстве не нашлось, то по решению главного инженера предприятия, допускается испытывать выпрямленным напряжением. Той же установкой АИД.
Вот все и испытывают АИДом, хотя на выставках уже давно анонсировали установки типа «Виола» для испытания низкой частотой переменного напряжения. Сам с ней работал. Но не много, ибо обычно как. Проложат пару новых кабелей вместо старых, и тащи эту установку ради пары испытаний. Хотя бывают и пусконаладки, где эта вещь пригодится в самый раз. Но люди всё равно испытывают АИДом по привычке. Ведь в нормах нет строгой фурмулировки. А если строгости нет, то никто и не придерживается данной рекомендации.
При испытаниях постоянкой время испытания на каждую жилу составляет 15 минут, а величину подаваемого напряжения берут из таблицы:
При испытаниях установкой 0,1 ГЦ время подачи напряжения составляет от 15 минут до 60 минут (П, К) или от 15 до 30 минут в эксплуатации, а величину подаваемого напряжения выбирают исходя из условий согласно таблице:
Кроме этого необходимо испытывать экран (платмассовую оболочку, шланг) у кабелей из СПЭ относительно земли. Величиной 10кВ выпрямленного напряжения при ремонтах или вводе в эксплуатацию, или 5кВ в эксплуатации. Время испытаний рекомендуют 10 минут или 5 минут. Легко запомнить – 10кВ в течение 10 минут, или 5кВ – 5 минут. После этого испытания важно заземлить экран на 60 минут, а сам кабель на три часа, для того, чтобы снять накопившийся заряд.
Кстати, есть интересное видео, как пытались испытать кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, но забыли снять внешний полупроводящий слой. Что получилось в итоге? В итоге искры и дым на конце кабеля. Испытывали с другой стороны, поэтому не видно проводов.
Если кто не понял, то при нормальных испытаниях искр и дыма быть не должно. А всего-то надо было зачистить вот так:
Ну а в РФ, как я понимаю, используют инструкции заводов-изготовителей на данные кабели, которые и устанавливают собственные нормы и объемы испытания кабелей.
Как испытывается сшитый полиэтилен 10кв
2. Условия выполнения измерений
2.1.Испытание силовых кабельных линий производят при положительной температуре окружающей среды, это связано с тем, что в холодное время года, в мороз в случае наличия в кабельной массе или внутри изоляции низковольтного кабеля частиц воды в замёрзшем состоянии это не будет выявлено при испытании, так как лёд является диэлектриком.
2.2.Перед испытанием кабельных линий проводят внешний осмотр:
-проверяют правильность прокладки и монтажа кабелей;
-состояние концевых разделок (концевые разделки должны быть чистыми, не иметь следов подтека заливочной массы, трещин вспучивания, сколов изоляторов и т.д.);
-достаточность изоляционных расстояний между жилами кабеля и заземленными элемента¬ми;
-надежность заземления концевых разделок, металлической оболочки и брони кабеля. 2.3.Испытательное напряжение принимается в соответствии с таблицей №4.1 с учетом мест¬ных условий работы силовых кабельных линий.
2.4.Для кабелей напряжением до 10кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения при приёмосдаточных испытаниях состав-ляет 10мин., а в процессе эксплуатации 5мин.
2.5.Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 3-10кВ длительность наложения ис-пытательного напряжения 5мин.
2.6.Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в таблице №4.2.
, с целью определения дефектов изоляции в процессе эксплуатации и на вновь вводимых электроустановках согласно п.6 приложения 3 ПТЭЭП, раздела 29 РД34.45-51.300-97 «Объемы и нормы испытаний электрооборудования». 1.2.В соответствии с п. 1.8.40 ПУЭ силовые кабельные линии напряжением до 10 кВ включи¬тельно испытываются в следующем объеме:
-проверка целостности и фазировки жил кабеля;
-измерение сопротивления изоляции;
-испытание повышенным напряжением выпрямленного тока;
-проверка защиты от блуждающих токов (при наличии установленных устройств катодной защиты);
-измерение сопротивления заземления соединительных и концевых муфт (заделок).
З. Метод измерений
3.1.При проверке целостности и фазировки жил кабеля проверяются целостность, и совпаде-ние обозначений фаз подключаемых жил кабеля. Производится в эксплуатации после окон-чания монтажа, перемонтажа муфт или отсоединения жил кабеля
3.2.Измерение сопротивления изоляции кабельной линии производится методами, рассмот-ренными в методики МВИ-02 «Измерение сопротивления изоляции».
3.3 Испытание силовых кабельных линий повышенным напряжением позволяет убедиться в наличии необходимого запаса прочности изоляции, отсутствия местных и общих дефектов, не обнаруженных другими методами. Испытание изоляции повышенным напряжением должны предшествовать тщательный осмотр и оценка состояния изоляции.
3.4.Изоляция может быть подвергнута испытанию повышенным напряжением только при по-ложительных результатах проверки.
3.5.Для высоковольтного испытания кабельных линий существует метод испытаний напря-жением постоянного тока, полученного путём преобразования (выпрямления) переменного тока, испытательное напряжение превышает рабочее и его приложение создаёт в испыты-ваемой изоляции повышенную напряжённость электрического поля, что позволяет обнару-жить дефекты, вызвавшие недопустимое для дальнейшей эксплуатации объекта снижение электрической прочности изоляции.
При испытании приложенным напряжением постоянного тока предусмотрено также изме-рение тока проводимости (утечки) изоляционной конструкции.
Значение тока проводимости даёт дополнительную информацию о состоянии изоляции и для некоторых её видов является диагностическим методом.
3.6.Проверка защиты от блуждающих токов или проверка антикоррозийных защит произво-дится методом измерения потенциалов и токов в оболочках кабелей и параметров электро-защиты.
3.7.Измерение сопротивления заземления соединительных и концевых муфт (заделок) вы-полняют по методике МВИ-01 «Измерение сопротивления заземляющих устройств».
2.2.Перед испытанием кабельных линий проводят внешний осмотр:
-проверяют правильность прокладки и монтажа кабелей;
-состояние концевых разделок (концевые разделки должны быть чистыми, не иметь следов подтека заливочной массы, трещин вспучивания, сколов изоляторов и т.д.);
-достаточность изоляционных расстояний между жилами кабеля и заземленными элемента¬ми;
-надежность заземления концевых разделок, металлической оболочки и брони кабеля. 2.3.Испытательное напряжение принимается в соответствии с таблицей №4.1 с учетом мест¬ных условий работы силовых кабельных линий.
2.4.Для кабелей напряжением до 10кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения при приёмосдаточных испытаниях состав-ляет 10мин., а в процессе эксплуатации 5мин.
2.5.Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 3-10кВ длительность наложения ис-пытательного напряжения 5мин.
2.6.Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в таблице №4.2.
, с целью определения дефектов изоляции в процессе эксплуатации и на вновь вводимых электроустановках согласно п.6 приложения 3 ПТЭЭП, раздела 29 РД34.45-51.300-97 «Объемы и нормы испытаний электрооборудования». 1.2.В соответствии с п. 1.8.40 ПУЭ силовые кабельные линии напряжением до 10 кВ включи¬тельно испытываются в следующем объеме:
-проверка целостности и фазировки жил кабеля;
-измерение сопротивления изоляции;
-испытание повышенным напряжением выпрямленного тока;
-проверка защиты от блуждающих токов (при наличии установленных устройств катодной защиты);
-измерение сопротивления заземления соединительных и концевых муфт (заделок).
4. Нормы погрешности измерений
Приведённая погрешность киловольтметра аппарата АИД-70М не должна превышать 4,5%. на переменном и постоянном напряжении.
Класс точности мегаомметра ЭСО202/2г ±15%. Предел допускаемой приведённой основной погрешности равен + 15% от всей длины шкалы при напряжении 1000-2500 вольт.
3.2.Измерение сопротивления изоляции кабельной линии производится методами, рассмот-ренными в методики МВИ-02 «Измерение сопротивления изоляции».
3.3 Испытание силовых кабельных линий повышенным напряжением позволяет убедиться в наличии необходимого запаса прочности изоляции, отсутствия местных и общих дефектов, не обнаруженных другими методами. Испытание изоляции повышенным напряжением должны предшествовать тщательный осмотр и оценка состояния изоляции.
3.4.Изоляция может быть подвергнута испытанию повышенным напряжением только при по-ложительных результатах проверки.
3.5.Для высоковольтного испытания кабельных линий существует метод испытаний напря-жением постоянного тока, полученного путём преобразования (выпрямления) переменного тока, испытательное напряжение превышает рабочее и его приложение создаёт в испыты-ваемой изоляции повышенную напряжённость электрического поля, что позволяет обнару-жить дефекты, вызвавшие недопустимое для дальнейшей эксплуатации объекта снижение электрической прочности изоляции.
При испытании приложенным напряжением постоянного тока предусмотрено также изме-рение тока проводимости (утечки) изоляционной конструкции.
Значение тока проводимости даёт дополнительную информацию о состоянии изоляции и для некоторых её видов является диагностическим методом.
3.6.Проверка защиты от блуждающих токов или проверка антикоррозийных защит произво-дится методом измерения потенциалов и токов в оболочках кабелей и параметров электро-защиты.
3.7.Измерение сопротивления заземления соединительных и концевых муфт (заделок) вы-полняют по методике МВИ-01 «Измерение сопротивления заземляющих устройств».
2.2.Перед испытанием кабельных линий проводят внешний осмотр:
-проверяют правильность прокладки и монтажа кабелей;
-состояние концевых разделок (концевые разделки должны быть чистыми, не иметь следов подтека заливочной массы, трещин вспучивания, сколов изоляторов и т.д.);
-достаточность изоляционных расстояний между жилами кабеля и заземленными элемента¬ми;
-надежность заземления концевых разделок, металлической оболочки и брони кабеля. 2.3.Испытательное напряжение принимается в соответствии с таблицей №4.1 с учетом мест¬ных условий работы силовых кабельных линий.
2.4.Для кабелей напряжением до 10кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения при приёмосдаточных испытаниях состав-ляет 10мин., а в процессе эксплуатации 5мин.
2.5.Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 3-10кВ длительность наложения ис-пытательного напряжения 5мин.
2.6.Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в таблице №4.2.
, с целью определения дефектов изоляции в процессе эксплуатации и на вновь вводимых электроустановках согласно п.6 приложения 3 ПТЭЭП, раздела 29 РД34.45-51.300-97 «Объемы и нормы испытаний электрооборудования». 1.2.В соответствии с п. 1.8.40 ПУЭ силовые кабельные линии напряжением до 10 кВ включи¬тельно испытываются в следующем объеме:
-проверка целостности и фазировки жил кабеля;
-измерение сопротивления изоляции;
-испытание повышенным напряжением выпрямленного тока;
-проверка защиты от блуждающих токов (при наличии установленных устройств катодной защиты);
-измерение сопротивления заземления соединительных и концевых муфт (заделок).
4. Нормы погрешности измерений
5.1.При выполнении измерений по данной методике могут применяться средства измерения и другие технические средства, приведенные в таблице 5.1:
Таблица 5.1 — СИ, ИО и вспомогательное оборудование
Рабочий диапазон измерения
Класс точности, в отн. ед. (предел допускаемой погрешности, %)
Аппарат высоковольтный АИД-70М
пост. 0-70 кВ перем. 0-50 кВ
пост. 0-70 кВ перем. 0-50 кВ
лаборатория с установкой для испытания КЛ из сшитого полиэтилена
частотой 0,1Гц СНЧ-0,1
Гигрометр психометрический ВИТ-2
5.2.При измерениях используются средства измерений рассмотренные в соответствующих методиках измерений.
5.3. При испытание силовых кабельных линий повышенным напряжением используется ус¬тановка типа АИД-70М (в дальнейшем по тексту — установка) предназначена для испытания
изоляции силовых кабелей 6-10 кВ, твердых диэлектриков выпрямленным напряжением от¬рицательной полярности и мегаомметр ЭСО202/2Г на пределе 2500 вольт.
6. Операции при подготовке к выполнению измерений
6.1.При подготовке к выполнению измерений проводят подготовительные работы: 6.2.Изучение электроустановки на соответствие проекту
6.3.Производство необходимых мероприятий по отключению электроустановки
6.4.Визуально во всех доступных местах проверить чистоту изоляции элементов электроус-тановки
6.5.Для измерительного блока установки АИД-70М необходимо обеспечить условия нормаль-ной естественной вентиляции
6.6.Изолятор высоковольтного вывода трансформатора должен быть всегда чистым, неза¬долго перед измерением нужно протереть его тряпкой, смоченной этиловым ректификован¬ным спиртом, при измерении на постоянном токе такая протирка должна быть произведена не менее чем за 30 мин. до начала измерений.
6.7.Перед началом любых измерений с помощью установки АИД-70М корпуса высоквольт-ного трансформатора и измерительного блока должны быть надёжно заземлены прилагаемыми к аппарату гибким медным проводом сечением 4 мм2.
6.8.Подключить высоковольтный трансформатор к измерительному блоку с помощью сое-динительного кабеля, перед подключением измерительного блока к сети спецключ поло¬жения видов испытательного напряжения должен быть вынут из своего гнезда.
Удалить пульт управления от источника высокого напряжения на расстояние не мене 3 м. и подключить измерительный блок к питающей сети.
6.9.Для включения необходимо однофазное питание 220В (напряжение может находиться в пределах от 220±11 вольт) переменного тока 50 Гц. Необходимо также учитывать, что форма измерительного напряжения будет соответствовать форме питающего, поэтому в тех случаях, когда форма испытательного напряжения критична, необходимо обеспечить уровень искажений питающего напряжения до 5%.
б.10.Для непосредственно подключения необходима стандартная Евророзетка с заземляю-щим контактом.
6.11.Возможно стационарное подключение кабелем к любому подходящему соединителю, на котором имеется требуемое питание и заземление.
7. Операции при выполнении высоковольтных испытаний.
7.11. При работе на выпрямленном напряжении «-» во избежание выхода из строя источника, а также для правильного измерения величины испытательного напряжения, необходимо следить за положением тумблера «KV»
7.12. Вращая ручку регулятора испытательного напряжения против движения часовой стрел-ки, установить её в исходное положение до упора.
7.13. Включить испытательное напряжение кнопкой «СТОП», при этом должен загореться красный сигнал.
7.14. Вращая ручку регулятора испытательного напряжения по направлению движения часо-вой стрелки и наблюдая за показаниями киловольтметра, установить необходимую величину испытательного напряжения.
При испытании емкостных объектов, в том числе кабелей, необходимо помнить, что после прекращения вращения ручки регулятора напряжения, испытательное напряжение на объек¬те продолжает увеличиваться (стрелка киловольтметра продолжает отклоняться) по зарядки ёмкости.
7.14. При работе на выпрямленном испытательном напряжении « — » измерение тока нагруз¬ки величиной до 1 мА следует производить микроамперметром, при этом следует нажать кнопку, шунтирующую этот прибор.
7.15. После окончания испытания необходимо ручку регулятора испытательного напряже¬ния, вращая её против движения часовой стрелки, установить в исходное положение до упо¬ра.
7.16. Кнопкой «СТОП» отключить испытательное напряжение и только после этого отключить аппарат от сети установить его в положение «О».
Контроль за снятием остаточного емкостного заряда с испытуемого объекта необходимо осуществлять, наблюдая за киловольтметром аппарата- стрелка киловольтметра должна сто¬ять на числовой отметке шкалы «0».
7.17.Подъем напряжения до 25-30% испытательного может производиться с любой скоро¬стью, однако скорость подъема ограничена бросками зарядного тока в кабеле.
Далее напряжение повышают до испытательного плавно со скоростью 1-2% испытательного напряжения в секунду, общая продолжительность подъема напряжения, выраженная в секундах, должна быть не менее значения, численно равного значению испытательного на-пряжения, выраженного в киловаттах.
7.18.Во время испытания необходимо периодически проверять ток утечки, значение этого тока не нормируется, но его колебание или нарастание являются первым признаком дефект-ности кабеля.
7.19.При удовлетворительном состоянии кабеля ток утечки при подъеме напряжения сначала резко возрастает (за счет заряда емкости кабеля), затем быстро опадает до 10-20% максимального значения.
7.20.При испытании обращается внимание на асимметрию тока утечки по фазам, т.е. наи-большую разность значений тока утечки, у кабеля имеющего удовлетворительную изоляцию, коэффициент асимметрии не превосходит 2 для кабеля 6кВ. и 3 для кабеля 10кВ.
7.21.После выдержки положенного времени напряжение плавно снижается до 30% испыта-тельного, затем понижение напряжения может быть ускорено.
7.22.После снятия напряжения на испытываемом кабеле еще длительно сохраняет напряже¬ние заряда, все соседние кабеля, хотя и не были присоединены к источнику питания, также заряжаются до напряжения, опасного для жизни человека, поэтому перед испытанием кабеля все его жилы, кроме испытуемой, должны быть заземлены. Заземляются также и соседние кабеля, если они не находятся под напряжением.
7.23.После снятия испытательного напряжения отключения испытательной установки от се¬ти кабеля необходимо разрядить, для этого используется специальная разрядная штанга или сопротивление примерно 20000 ОМ.
7.24.Разрядить испытанную жилу кабеля необходимо сначала через сопротивление, а потом без него, затем наложить заземление.
7.25.По окончании испытания всех жил кабеля повторно измеряется сопротивление изоляции каждой жилы относительно земли и между собой мегаомметром 2500В., после чего кабель снова необходимо разрядить.
7.26.Результаты испытания кабеля считаются удовлетворительными, если не наблюдалось скользя¬щих разрядов, толчков тока утечки или нарастания его после достижения установившегося значения и если сопротивление изоляции, измеренное мегаомметром после испытания, осталось прежним. 7.27.Испытательное напряжение принимается в соответствии с таблицей №7.1 с учетом ме-стных условий работы силовых кабельных линий.
7.28.Для кабелей напряжением до 10кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длитель¬ность приложения полного испытательного напряжения при приёмосдаточных испытаниях составляет 10мин., а в процессе эксплуатации 5мин.
7.29.Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 3-10кВ длительность наложения ис¬пытательного напряжения 5мин.
7.30.Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в таблице№7.2.
Кабели с бумажной изоляцией на напряжение, кВ
Нормы испытаний кабелей из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
При написании статьи про испытания повышенным напряжением кабелей с бумажной, пластмассовой и резиновой изоляцией, я не уделил внимания кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Хотя стоило, ведь методика их испытаний принципиально отличается.
В данной статье я хотел бы подробно раскрыть все нюансы по испытанию кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), т.к. ни в ПУЭ (скачать последнее издание ПУЭ-7), ни в ПТЭЭП, об этом ни слова не сказано, а нормы испытаний для этих кабелей взяты из рекомендаций заводов-изготовителей, различных стандартов и ГОСТов (в том числе и зарубежных), которые значительно разнятся между собой.
В настоящее время у нас на предприятии на замену распространенным высоковольтным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией марки ААШв все чаще приходят кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, сокращенно, СПЭ. Вот, например, один из последних проектов.
Согласно этого проекта, от распределительной подстанции напряжением 10 (кВ) до комплектной трансформаторной подстанции КТПН 10/0,4 (кВ) необходимо проложить кабель из сшитого полиэтилена марки АПвВнг(А)-LS (3х95).
Что же за кабели такие из сшитого полиэтилена?! И в чем заключается их преимущество?!
На примере кабеля АПвВнг(А)-LS рассмотрим его расшифровку и конструкцию:
Кабель изготавливается с многопроволочными алюминиевыми жилами (1) круглого сечения (класс гибкости 2). Поверх каждой жилы методом экструзии накладывается экран из электропроводящей пероксидносшиваемой полиэтиленовой композиции (2). Далее жила изолируется пероксидносшиваемым полиэтиленом (3). На изолированную жилу методом экструзии снова накладывается экран из электропроводящей пероксидносшиваемой полиэтиленовой композиции (4). Затем на жилу накладывается комбинированный экран, состоящий из слоя электропроводящей бумаги или полимерной ленты (5), и повива из медных проволок (6), поверх которых спирально наложена медная лента.
Полученные три экранированные жилы скручиваются вокруг жгута из ПВХ пластиката (7) пониженной пожароопасности. Далее промежутки между жилами заполняются ПВХ пластикатом (8) пониженной пожароопасности и поверх накладывается оболочка из ПВХ пластиката (9) пониженной пожароопасности.
Приведу определение сшитого полиэтилена, взятое из ГОСТа Р55025-2012, п.3.7:
Вот так выглядит этот кабель в реальности. Слева, в красной оболочке, как раз таки, наш рассматриваемый кабель АПвВнг-LS, только другого сечения.
Кабели из сшитого полиэтилена могут быть не только многожильными, но и одножильными.
Про остальные марки кабелей СПЭ Вы можете более подробнее почитать на соответствующих ресурсах. Сейчас я на этом останавливаться не буду.
Кабели из сшитого полиэтилена обладают рядом преимуществ, таких как:
К недостаткам я бы отнес следующее:
Я никого не принуждаю и не заставляю прямо сейчас брать и переходить на кабели СПЭ — каждый сам для себя делает выбор в ту или иную сторону. Хотя скажу, что переход на данный вид кабеля у нас на предприятии, да и вообще, по городу, идет не совсем охотно и, возможно, что это связано больше с его перечисленными недостатками, а именно стоимостью и затратами на обучение, инструмент и испытательную установку.
А сейчас перейдем непосредственно к теме статьи.
Нормы испытаний кабелей из сшитого полиэтилена
Вы уже знаете, что кабели с бумажно-пропитанной изоляцией необходимо испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением. Так вот запомните, кабели из сшитого полиэтилена испытывать постоянным напряжением не допустимо!
Так почему же кабели СПЭ необходимо испытывать только переменным напряжением?!
Сильно вдаваться в физические и химические процессы я не буду, но при проведенных исследованиях было выявлено, что при испытании кабеля СПЭ постоянным (выпрямленным) напряжением в слое изоляции из сшитого полиэтилена и на поверхности проводящих экранов возникает накопление локальных объемных зарядов, которые в конечном счете могут привести, либо к значительному снижению срока службы кабеля, либо к пробою его изоляции. Данному явлению больше всего подвергнуты кабельные муфты, т.к. они являются наиболее слабыми элементами кабельной линии.
Ниже я приведу все найденные мной нормы по испытаниям кабелей СПЭ, а затем расскажу какой вариант мы применяем в нашей электротехнической лаборатории (ЭТЛ).
1. Инструкции заводов-изготовителей по эксплуатации кабелей из сшитого полиэтилена
Не удивительно, но именно здесь я и нашел отличия по нормам испытаний. Что ни инструкция, то свои требования…
Вот например, в инструкции Кольчугинского завода «Электрокабель» сказано, что токоведущие жилы необходимо испытывать относительно экрана следующим испытательным переменным напряжением:
При проведении испытаний остальные жилы и экраны кабеля должны быть обязательно заземлены.
Обратите внимание, что Uо — это фазное напряжение, т.е. напряжение между фазой и «землей» (заземленной нейтралью). Кстати, здесь многие путаются и уже на этом этапе допускают ошибки, которые приводят к преждевременному выходу кабеля СПЭ именно при испытаниях.
Система электроснабжения внутризаводских сетей напряжением 10 (кВ) нашего предприятия выполнена с изолированной нейтралью, а это значит, что фазное напряжение Uо составляет в корень из 3 раз меньше, чем линейное напряжение сети, т.е. при линейном напряжении 10,5 (кВ) фазное напряжение составляет порядка 6 (кВ).
Получается, что кабель из сшитого полиэтилена напряжением 10 (кВ) необходимо испытывать следующим образом:
Таблица по остальным классам напряжений:
Испытание сверх низкой частотой (СНЧ) обусловлено тем, что изменение полярности заряда компенсирует уже накопленные заряды, тем самым разряжая их. Но особенно эффективно происходит испытание кабеля именно сверх низкой частотой 0,1 (Гц) синусообразной формы.
Помимо основной изоляции, необходимо испытывать и оболочку кабеля, но при условии, что кабель проложен в земле. Это испытание проводится постоянным (выпрямленным) напряжением 10 (кВ) в течение 1 минуты. Испытательное напряжение прикладывается между экраном и «землей» (заземляющим устройством). После испытаний экран кабеля необходимо заземлить на время не менее 1 часа.
В инструкции совместной разработки ОАО «ВНИИКП» и ОАО «Фирма ОРГРЭС» требования к испытаниям несколько отличаются:
Но, как альтернатива испытанию переменным напряжением, предлагается испытание кабеля проводить постоянным (выпрямленным) напряжением 4Uо в течение 15 минут. Таким образом, кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 10 (кВ) допускается испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением 24 (кВ) в течение 15 минут.
Вот данные для испытаний кабелей с другими классами напряжений.
Требования по испытанию оболочек кабеля в этой инструкции аналогичны, только постоянное (выпрямленное) напряжение 10 (кВ) должно быть приложено между экраном и заземлителем на время 10 минут, вместо 1 минуты.
2. Государственный стандарт ГОСТ Р 55025-2012
Согласно ГОСТ Р 55025-2012, п.10.6, кабели после прокладки и монтажа испытываются следующим образом:
Как видите, нормы испытаний кабелей из сшитого полиэтилена, по сравнению с инструкцией Кольчугинского завода «Электрокабель», ни чем не отличаются.
Но в данном ГОСТе есть небольшое дополнение о том, что допускается испытывать кабели постоянным (выпрямленным) напряжением 4Uо в течение 15 минут, аналогично, как и по инструкции совместной разработки ОАО «ВНИИКП» и ОАО «Фирма ОРГРЭС».
Таким образом, кабель СПЭ напряжением 10 (кВ) допускается испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением 24 (кВ) в течение 15 минут.
Вот данные для испытаний кабелей с другими классами напряжений.
Что касаемо оболочки, то требования к ее испытанию аналогичные требованиям инструкции заводов-изготовителей (см. выше).
3. Международный стандарт МЭК (IEC) 60502-2
В международном стандарте МЭК (IEC) 60502-2, п.20.2 сказано, что после монтажа кабеля и арматуры рекомендуется испытывать его следующим образом:
Как видите, нормы испытаний, по сравнению с перечисленными выше инструкциями и ГОСТом, немного отличаются. Но удивительно то, что в данном стандарте ни слова не сказано про сверх низкую частоту 0,1 (Гц) при испытаниях.
Таким образом, для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 10 (кВ) испытательное напряжение должно составлять:
Вот таблица для остальных классов напряжений.
Но в этом международном стандарте МЭК (IEC) 60502-2 предлагается альтернатива испытанию переменным напряжением, т.е. допускается испытывать кабели постоянным (выпрямленным) напряжением 4Uо в течение 15 минут. Но при этом ниже имеется примечание, что данный вид испытаний может привести к пробою изоляции кабеля!
Таким образом, кабель СПЭ напряжением 10 (кВ) допускается испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением 24 (кВ) в течение 15 минут, что полностью совпадает с требованиями инструкции совместной разработки ОАО «ВНИИКП» и ОАО «Фирма ОРГРЭС», и ГОСТа Р 55025-2012.
Вот данные для испытания кабелей с другими классами напряжений.
По испытанию оболочек кабелей в данном стандарте ничего не сказано, а идет перенаправление на другой международный стандарт МЭК (IEC) 60229 (Раздел 5), которого в открытом доступе я не нашел.
Заключение
В данной статье я привел Вам известные мне нормы испытаний кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, взятые из рекомендаций заводов-изготовителей, а также отечественного и зарубежного стандартов. Как видите, они немного отличаются между собой, поэтому каждый для себя сам определяет по каким нормам проводить испытания.
В нашей электролаборатории отсутствует специальная установка со сверх низкой частотой 0,1 (Гц), поэтому все кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена испытываем, согласно инструкции совместной разработки ОАО «ВНИИКП» и ОАО «Фирма ОРГРЭС и нашего отечественного ГОСТа Р 55025-2012, а именно постоянным напряжением 24 (кВ) в течение 15 минут.
Фрагмент протокола испытания кабеля из сшитого полиэтилена АПвВнг(А)-LS напряжением 10 (кВ) и сечением жил 3(1х95/25):
В качестве испытательного аппарата мы используем аппарат АИД-70 или АИИ-70 с выпрямителем.
Сам процесс (методика) испытаний нисколько не отличается от испытаний кабелей с традиционной изоляцией и об этом я подробно рассказывал в статье, ссылочку на которую привел в самом начале.
Вариант испытания переменным напряжением в течение часа, а тем более в течение 24 часов (целых суток), мы даже и не рассматривали. Даже не представляю себе, как физически можно испытывать кабель такое длительное время. Ведь в процессе испытаний необходимо непосредственно присутствовать и контролировать параметры испытательного напряжения, тока утечки, различного рода скачки, пробой и т.п.
Да и к тому же, как показала практика, навести испытательное переменное напряжение частотой 50 (Гц) на кабели длиной более 100 метров физически не представляется возможным из-за повышенной емкости кабеля на такой частоте. При незначительном наведении испытательного напряжения в кабеле появляется значительный емкостной ток, при котором срабатывает защита испытательного аппарата.
Испытывать кабели СПЭ постоянным напряжением все же как-то боязно, но за все время ни один кабель не вышел из строя во время испытаний и дальнейшей эксплуатации.
Дополнение 1. На данный момент мы полностью отказались от испытаний кабелей СПЭ постоянным напряжением, потому что уже неоднократно доказано на практике, что постоянное напряжение для такого вида изоляции все же является разрушающим.
Вопросы
Вопрос 1. Расскажите про свой опыт испытаний кабелей из сшитого полиэтилена. Чем руководствуетесь, какими нормами? Каким напряжением испытываете — переменным или постоянным? Какая длительность испытаний? Какими устройствами и аппаратами пользуетесь? Я думаю, что многим из читателей, и мне в том числе, важно знать мнения тех, кто уже имеет более «богатую» практику и опыт испытаний таких видов кабелей.
Вопрос 2. Планирую на следующий год заложить в бюджет приобретение установки сверх низкой частоты (СНЧ) для испытания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. На электротехническом рынке сейчас представлено множество моделей и установок СНЧ, причем, как отечественных так и зарубежных производителей. Правда они все дорогостоящие и их стоимость находится в пределах от 500 тыс.руб. и выше. Какими установками СНЧ Вы пользуетесь при испытаниях? Напишите в комментариях свои отзывы (достоинства и недостатки) по работе с той или иной установкой.
Дополнение 2. Изначально присматривался к австрийским установкам HVA-28 и HVA-30. Их стоимость на момент написания статьи составляла около 1 млн. рублей. Но из-за значительного ограничения бюджета на 2017 год пришлось присмотреться к более дешевым представленным установкам на рынке. Таким образом, попалась мне на глаза приставка АВ-60-01. Планирую ее использовать в паре с существующими аппаратами АИИ-70 и АИД-70. Характеристики приставки АВ-60-01 вполне подходят нашим требованиям (величина выходного напряжения, емкость объекта и т.п.).
Правда есть один отрицательный момент. По указаниям завода-изготовителя вес приставки АВ-60-01 составляет около 100 (кг). Я изначально был очень сильно удивлен этому, ведь такую установку далеко не унесешь, а зачастую нам приходится испытывать кабели на различных подстанциях, причем далеко не одноэтажных.
Но не так давно к нам приезжали сотрудники сторонней ЭТЛ на испытание кабелей из сшитого полиэтилена с этой самой приставкой АВ-60-01. И как оказалось, на самом деле она не весит свои заявленные 100 (кг). Реальный вес ее высоковольтного блока не более 40 (кг). По испытаниям тоже нареканий нет, так что скорее всего свой выбор остановлю именно на ней. К тому же ее стоимость вполне приемлема по сравнению с указанными выше установками, и составляет порядка 150-170 тыс. руб.
Другая ЭТЛ, привлеченная со стороны, испытывала кабели СПЭ с помощью установки Frida производства Baur (Австрия).
Установка Frida мне очень понравилась, т.к. она более компактная и не требует отдельного испытательного аппарата, как в случае с АВ-60-01. Frida — это самостоятельная испытательная установка. Во время испытаний можно наблюдать множество различных параметров (изоляция, емкость, ток, температура, вид синусоиды, время и т.п.). Правда вот данная установка имеет более высокую стоимость по сравнению с приставкой АВ-60-01 или АИСТ СНЧ 36, которую мы решили приобрести.