Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытание кабеля из сшитого полиэтилена

Электролаборатория GEOLINE-ES оказывает услуги по испытаниям и диагностике кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена с 2004 г.

В СССР кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) не производились и не применялись. В связи с этим, нормативная база ГОСТ по ним отсутствует. Методики и Нормы испытаний таких кабельных линий базируются на рекомендациях западных фирм - изготовителей. Начав производство кабелей СПЭ в начале 80-х годов, они к настоящему времени смогли прийти к определенным стандартам в этой области.

В России де факто действуют стандарты, принятые в европейских странах. В частности, в Германии.

Методики испытания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена настолько отличаются от методов испытаний прочих кабельных линий, что мы выделяем испытание СПЭ кабелей в совершенно обособленный вид работ.

Особенности кабелей с СПЭ изоляцией.

Кабели с СПЭ изоляцией обладают рядом особенностей, проистекающих из физических свойств сшитого полиэтилена и применяемой технологии производства.

Ключевым преимуществом СПЭ изоляции, которое, собственно, и подвигло в начале 80-х годов прошлого века западные компании на внедрение этой технологии, является высокая диэлектрическая прочность и стабильность параметров сшитого полиэтилена. Под стабильностью понимается как долговечность, так и ничтожно малая зависимость от температуры (в сравнении, например, с бумажной изоляцией).

Высокая диэлектрическая прочность изоляции СПЭ кабеля в сочетании с применяемой технологией производства обуславливает возникновение и существенную значимость некоторых электрофизических эффектов, которые в ранее применявшихся кабелях были пренебрежимо малы, либо вообще не имели место.

Накопление объемного заряда в изоляции из сшитого полиэтилена.

СПЭ изоляция в своем объеме содержит микровключения молекул воды, которые, при приложении внешнего электрического поля (подаче напряжения на кабель), склонны к поляризации. Наличие микровключений, хоть и считается паразитным явлением, само по себе, является следствием базовых принципов технологии производства сшитого полиэтилена и исключено быть не может. (Масло с 0% жирности перестает быть маслом.)

Поляризация микровключений приводит к образованию множества "виртуальных микроконденсаторов" в массиве изоляции. При исчезновении внешнего электрического поля (снятии напряжения с кабеля), поляризация сохраняется.

Применительно к кабелям с из сшитого полиэтилена, работающим на переменном токе промышленной частоты (чистая синусоида, 50 Гц), этот эффект значения не имеет. Так как за время полупериода степень поляризации не успевает достигнуть существенных значений, а постоянная смена направления вектора электрического поля (полярности приложенного к кабелю напряжения) препятствует накоплению объемного заряда.

Испытания кабелей из сшитого полиэтилена повышенным напряжением.

Испытание СПЭ кабеля традиционным для кабелей с бумажной изоляцией способом - подачей повышенного выпрямленного напряжения, приводит к не контролируемому росту поляризации микровключений в изоляции с последующим локальным превышением предела диэлектрической прочности изоляции и образованием "электрических древовидных структур" в объеме изоляции кабеля. Эти изменения являются необратимыми, по сути, начальным этапом пробоя кабеля, и ведут к скорому выходу его из строя.

Важно. Подача выпрямленного напряжения на кабель из сшитого полиэтилена ведет к не обратимым изменениям в изоляции и выходу его из строя.

Амплитуда и частота испытательного напряжения для СПЭ кабелей.

Для испытания кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена необходимо переменное напряжение, строго симметричной формы.

Производители кабелей нормируют амплитуду, частоту и длительность прикладываемого к кабелю испытательного напряжения. Однако, в реальности, для оценки состояния изоляции кабеля из сшитого полиэтилена, важны параметры dU/dT и количество изменений направления вектора электрического поля, которые косвенно отражаются через значение частоты напряжения и длительности испытания кабеля.

Понятно, что чем выше частота испытательного напряжения, тем больше требуемая выходная мощность испытательной установки (при той же длине кабеля). А чем ниже частота, тем больше времени потребуется на испытание кабеля (для обеспечения требуемого количества переходов через "0"). Наилучшим вариантом, возможно, было бы испытание на частоте 50 Гц, но стоимость (да и габариты) требуемых установок оказались чересчур высоки. Производителям кабелей и испытательного оборудования пришлось пойти на некоторые компромиссы, и через некоторое время нормы испытаний КЛ с СПЭ изоляцией приняли теперешний вид.

Принятые нормы испытания кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена.

К началу 90-х годов, общепринятые нормы и правила эксплуатации кабелей из сшитого полиэтилена несколько устоялись. Появившаяся к тому моменту элементная база испытательного оборудования позволила, наконец, найти баланс между стоимостью, массой и габаритами испытательных установок, реализовав при этом достаточный уровень точности оценок состояния изоляции кабелей СПЭ. Однако, единого стандарта до сих пор не существует ни у "них", ни, соответственно, в России.

При испытаниях кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, мы руководствуемся нормами, принятыми ОАО "Московская электросетевая компания" (ОАО "МОЭСК"). Обратите внимание, что принятые этой сетевой организацией параметры могут несколько отличаться от рекомендованных производителями СПЭ кабелей. Однако, как уже было сказано выше, единого стандарта нет, а учитывая колоссальный опыт работы (да и доминирующее положение) на рынке электросетей в московском регионе именно этой организации, мы считаем очень разумным следовать именно их рекомендациям.

Цель и объекты испытания

U рабочее, кВ

U испытательное, кВ (переменное напряжение 0,1 Гц сверхнизкой частоты, 3Uф)

Длительность, мин.

Кабельные линии, выполненные одножильным кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена вновь проложенные (после ремонта)

6

12

30 (20)

 

10

18

30 (20)

 

20

36

30 (20)

Пластмассовые оболочки (шланги одножильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена)

От 10 и выше

10

1

Кабельные перемычки длиной до 15 м испытываются выпрямленным напряжением, но в "щадящем режиме".

Цель и объекты испытания

U рабочее, кВ

U испытательное, кВ (выпрямленное)

Длительность, мин.

Кабельные перемычки в РП, ТП, выполненные кабелем из сшитого полиэтилена

6

12

5

 

10

18

5

 

20

25

10

Форма испытательного напряжения.

На данный момент применяются две формы испытательного напряжения: синусоидальная и косинусоидально-прямоугольная. О преимуществах и недостатках того или иного варианта споры идут до сих пор. Мы используем синусоидальную форму испытательного напряжения для , а косинусоидально-прямоугольную при диагностике и .


Источник: http://obryv.ucoz.ru/index/ispytanija_kabelja_iz_sshitogo_poliehtilena/0-28


Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы

Испытания кабеля из сшитого полиэтилена нормы