5 Контрольні запитання

5.1 Поясніть призначення мегаомметра.

5.2 Як вимірюється опір ізоляції обмоток статора?

5.3 Як вимірюється опір ізоляції якірної обмотки і обмотки збудження машини постійного струму?

5.4 Коли після монтажу можна вмикати до мережі електричну машину без попередньої сушки?

5.5 Як визначити коефіцієнт абсорбції?

5.6 Як визначити цілість обмоток електричних машин?

Лабораторна робота № 2 профілактичні випробовування силових три- і чотирихжильних кабелів

Мета роботи: вивчення типів і марок силових кабелів, перевірка стану їх ізоляції та цілісності жил

1 Програма роботи

1.1 Вивчити особливості конструкції три-, чотирижильного броньованого силового кабеля і запам’ятати марки кабелів, які широко використовуються на промислових підприємствах.

1.2 Перевірити цілісність жил трьохжильного кабеля , напругою до 1 кВ і понад 1 кВ.

1.3 Виміряти опір ізоляції жил кабелів.

1.4 Перевірити правильність приєднання одноіменних фаз обидвох кінців кабельної лінії (фазування).

2 Основні теоретичні положення

Профілактичні випробовування і вимірювання, захист металічних оболонок кабелю від корозії входять в об’єм експлуатації кабельних ліній.

Конструктивна відмінність кабелів від проводів, шнурів полягає в тому, що жили кабелів, як правило, мають герметичну, полівінілхлорідну, алюмінієву, нейритову оболонку, або оболонку, виготовлену із стальних стрічок.

Розрізняють кабелі з гумовою, поліхлорвініловою і паперовою ізоляцією. Кабелі, що не мають поверх герметичної або броньованої оболонки, інших захисних покрить, відносяться до категорії голих кабелів.

Якщо позначення кабеля починається з літери К (наприклад: КАРГ, КВТ та ін.), то це є контрольні кабелі, що застосовують для монтажу кіл вторинної комутації. Контрольні кабелі мають від 4 до 37 мідних або алюмінієвих жил перерізом від 0.75 до 10 мм² (алюмінієві жили починаються з перерізу від 2.5 мм²).

Силові кабелі виготовляють одно-, дво-, три- і чотирижильними. В мережах з глухо заземленою нейтраллю, як правило, використовують чотирижильні кабелі.

Силові кабелі призначені для розподілу електричної енергії на промислових підприємствах, в сільському господарстві і побуті. Залежно від енергоємкості підприємств прокладання кабелів може бути в траншеях, кабельних каналах, лотках на стендах, в блоках (блочна каналізація), в тунелях і колекторах, на естакадах.

Найбільш розповсюджені силові кабелі наступних марок:

ВРГ – кабель з гумовою ізоляцією в полівінілхлорідній герметичній оболонці, голий (Г), з одно, двома і трьома мідними 2,5-240 мм²;

АВРГ – кабель як і ВРГ, але з алюмінієвими жилами перерізом 2,5-185 мм²;

РРБ – кабель як і ВРГ, але броньований (Б), двома стальними стрічками, перерізом 2,5-185 мм²;

НРГ – кабель як ВРГ , але з герметичною нейтритовою (Н) оболонкою.

СБ – кабель з мідними жилами, паперовою ізоляцією просоченою компаундними смолами, в свинцевій (С) герметичній оболонці з броньою (Б) із сталевих стрічок (з захисною оболонкою). Трижильні кабелі цієї марки виготовляють на напругу до 10 кВ, чотирижильні – до 1 кВ. Найбільший переріз трижильних кабелів на напругу понад 1 кВ – 240 мм², а одножильних – 800 мм². Найменший переріз трижильних кабелів на напругу 1 кВ – 2,5 мм², до 6 кВ – 10 мм², до 10 кВ – 16 мм². Чотирижильні кабелі виготовляють перерізом: (3х4+1х25) мм², (3х6+1х4) мм² і т.д. до (3х1851х50) мм²;

CБГ – кабель як і СБ, але без зовнішнього покриття з кабельної пряжі;

АСБ – кабель як і СБ, але з алюмінієвими жилами;

ААБ – кабель як і АСБ, але з алюмінієвою герметичною оболонкою;

СП – кабель як і СБ, але з броньою із плоских дротів (П), призначених для вертикальних спусків і круто похилених трас;

ААШв – кабель з алюмінієвими жилами, паперовою ізоляцією, в алюмінієвій оболонці і в пластмасовому шлангу на напругу 1, 6, 10 кВ. Трижильні кабелі перерізом від (3х6) мм² до (3х240) мм².

З’єднання кабелів на напругу 6, 10 кВ здійснюється за допомогою з’єднювальних муфт. Використовують з’єднювальні муфти двох типів: епоксидні і свинцеві. Під час монтажу епоксидних і свинцевих муфт потрібно їх заключати в захисні сталеві кожухи. Останнім часом застосовують безкомпаундні муфти, що спрощує монтаж з’єднань.

Для обмеження перепадів рівнів кабелів з паперово-просоченою ізоляцією використовують спеціальні стопорні (СГ) і стопорно- перехідні. (СТП) муфти.

Закінчення кабелів виконують з допомогою кінцевих кабельних муфт: епоксидних, свинцевих і безкомпаундних та гумових рукавиць, а також сухих і стальних воронок. Найбільш розповсюджені кінцеві епоксидні муфти типів КВЕм і КВЕд; сухі кінцеві муфти типу КВВ; гумові рукавиці із нейритової гуми типу КВР; свинцеві рукавиці типу КВС та у вигляді сталевої лійки - типу КВБ.

Є також кінцеві муфти зовнішньої установки типу КН і КНЕ-10. Після монтажу кабельної лінії, перед здачею її в експлуатацію проводять випробовування кабелів. Крім того, під час експлуатації кабелів в цілях своєчасного виявлення і ліквідування дефектів ізоляції кабеля, запобігання аварійних пошкоджень кабельні лінії піддають профілактичним випробуванням, які проводять не рідше, ніж один раз на рік.

Позачергові випробовування кабельних ліній проводять після ремонтних робіт і закінчення земляних робіт на трасі. Під час профілактичних випробувань перевіряють:

- опір ізоляції жил кабеля;

- цілісність жил і фазування;

- температуру кабеля;

- опір заземлення;

- вимірюють блукаючі струми.

Вимірювання опору ізоляції жил високовольтного кабеля здійснюють мегаомметром на напругу 2.5 кВ. Величина опору ізоляції повинна бути не нижче 0.5 МОм. Випробовування мегаомметром є основне для кабельних ліній після виконання монтажних і ремонтних робіт. Під час випробувань кабельних ліній напругою до 1 кВ, прокладених як всередині приміщень, так і в землі, керуються наступним: кабельні лінії, що з’єднюють низьковольтний бік трансформаторів з розподільчими щитками (панелями) випробовують мегаомметром на напругу 2.5 кВ, а кабельні лінії, що відходять від розподільчих щитків до електроприймачів – мегаомметром на напругу 1 кВ.

Опір ізоляції кожної жили кабеля стосовно двох інших повинен бути не менше 0.5 МОм. Якщо величина опору ізоляції під час випробувань виявиться нижче 0,5 МОм, потрібно провести додаткові випробовування на електричну міцність підвищеною напругою. Величину випробовувальної напруги випрямленого струму для високовольтних кабелів, подано в табл.2.1.

Таблиця 2.1 – Величина випробовувальної напруги

Рід ізоляції силового кабелю	Випробувальна напруга
	6 кВ	10кВ	35кВ	110кВ	220кВ
Паперова нормальна і збідненопросочена	18	36	60	175	300
Паперова з нестійким просоченням		30	50
Поліхлорфінілова		30	50	175
Гумова	6	12

Тривалість випробовування високою напругою кожної жили відносно двох інших, з’єднаних з обмоткою і бронею складає: для кабелів з паперовою ізоляцією-10 хв, з гумовою ізоляцією – 5 хв; на напругу 110-220 кВ – 15 хв. Кабелі рахують витримавши випробовування, якщо не відбулося пробою ізоляції, не було ковзаючи розрядів, поштовхів струмів витоку або зростання струму витоку після того, як випробовувальна напруга досягнула встановленого значення.

Так як після випробовування справний кабель довгий час зберігає електричний заряд, для уникнення ураження електричним струмом кожну жилу після випробовування розряжають на землю за допомогою високовольтної ізоляційної шганги.

Багато пошкоджень ізоляції кабеля починаються з втрати герметичності оболонки кабеля. В цих випадках попадання вологи прискорює погіршення ізоляції. Тому профілактиічні випробовування проводять в теплий час року, тобто в період, коли найбільша ймовірності погіршення стану ізоляції.

Цілість жил і фазування кабеля (правильність приєднання одноіменних фаз з обидвох кінців кабельної лінії) під час експлуатації перевіряють після перемонтажу муфт або від'єднання жил кабеля. Для визначення цілісності жил використовують мегаомметр, а фазування проводять за допомогою високовольтного показника напруги типу УВН з додатковим опором. Температуру кабелів вимірюють у відповідності з вказівками місцевих інструкцій на тих участках траси, на яких можливі перегріви кабелів.

Температуру нагріву перевіряють термопарами, терморезисторами, і тільки в крайніх випадках термометрами.

Опір заземлення кінців кабелів, як правило, визначають під час капітального ремонту заземленного обладнання.

Металеві оболонки кабелів в процесі їх експлуатації можуть руйнуватися в результаті хімічної і електричної взаємодії з навколишнім середовищем. Найбільше піддаються руйнуванню оболонки кабелів прокладених в землі від дії електролітичної корозії. Джерелом блукаючих струмів, як правило, є електрифікований рейковий транспорт, де як зворотній провідник використовуються рейка. В результаті значного активного опору рейки, а особливо у випадку порушення контактів у стиках рейок, частина струму йде в землю і зустрічає на своєму шляху провідник з малим опором (металеву оболонку кабелів). Струм йде по ньому, руйнуючи оболонку кабеля. В місці виходу струму з металевої оболонки в землю (анодна зона) відбувається розчинення металу. Кількість розчиненого металу пропорційна силі блукаючого струму. Тривалість його дії залежить від виду металу, з якого виконані оболонки кабельних ліній.

Тому для визначення корозійної небезпеки і розробки засобів захисту кабельної лінії в перший рік експлуатації блукаючі струми вимірюють не менше 2-х разів на рік. Періодичність вимірювань в наступні роки встановлюють на основі результатів перших вимірів і аналізу корозійних зон.

Розрізняють 3 види електричного захисту від корозії:

- катодна поляризація (катодний захист);

- протекторний захист;

- електричний дренаж.

Катодний захист створюють за допомогою внутрішнього джерела постійного струму від’ємної полярності, яке встановлюють біля оболонки кабеля.

Принцип протекторного захисту полягає в тому, що до металевої оболонки кабеля підключається електрод (протектор). Складається протектор із сплаву металу, який має високий від'ємний електрохімічний потенціал (у порівнянні з оболонкою кабеля). В цьому випадку має місце циркуляція струму від оболонки до протектора, який знаходиться в землі. Цей захист застосовують при малих величинах блукаючих

струмів.

Принцип електричного дренажу полягає в тому, що використовують металеву “перемичку”, за допомогою якої блукаючі струми оболонок кабеля відводяться в рейку, стічні пункти, або в зону землі, де блукаючі струми відсутні. При електродренажі оболонки кабелів мають від'ємний потенціал, в результаті чого на них зупиняється процес електричної корозії.

Всі типи захисту оболонок кабелів від корозії випускаються у вигляді комплексного обладнання (катодних станцій, протекторів, електродренажних пристроїв).

Якщо силовий кабель знаходиться в роботі, тобто з одного кінця він під'єднаний до комірки розподільчої установки, а з другого кінця - до електрообладнання, то перед початком випробовувань обов'язково треба провести вимкнення його і згідно ПТБ провести організаційні і технічні заходи.

До організаційних заходів відноситься:

- видача наряду (наряд має право видавати в установках напругою до 1 кВ особа, яка має 4-кваліфікаційну групу з ТБ в установках понад 1 кВ – 5 групу);

- допуск до роботи;

- нагляд під час роботи. Оформлення перерви і переходів;

- закриття наряду після закінення роботи (особа, що видавала наряд).

До технічних заходів відноситься:

- вимкнути кабель з двох боків;

- перевірити за допомогою ПВН (або показника напруги до 1 кВ) відсутність напруги. Спочатку перевірити дату показника високої напруги (ПВН), потім перевірити роботу ПВН на діючій установці, тільки після цього зробити перевірку відсутності напруги на вимкненому кабелі. Повісити плакат “Вимкнено”.

- накласти заземлення. Порядок накладання заземлення: спочатку один кінець пересувного заземлення під’єднюється до загального контура заземлення. Потім затискачі всіх трьох кінців пересувного заземлення під’єднюють до жил кабелю. Зняття пересувного заземлення проводиться в зворотньому порядку. Тобто спочатку знімають затискачі з жил кабелю, а після цього знімають затискачі від загального контуру заземлення.

- вивісити плакати: "Не вмикати, працюють люди", "Працювати тут", "Заземлено".