§3.1. Профилактика изоляции. Основные методы профилактики изоляции

На заводах контроль изоляции производится при изготовлении и вы­пуске изделий с целью проверки качества промежуточных технологических операций и соответствия изоляционных характеристик изделий требовани­ям ГОСТ или заводским нормам. Часто на заводах измеряются изоляцион­ные характеристики изделий, которые не нормированы, но важны в каче­стве исходных данных для последующего контроля за состоянием изоляционных конструкций.

Контроль изоляции в эксплуатации, обозначаемый часто термином «профилактика изоляции», служит для выявления дефектов в изоляцион­ных конструкциях и последующей их замены или восстановления на мес­те.

Развитие дефектов в изоляции большей частью связано с проникнове­нием в нее влаги. Попадание влаги обычно связано с механическими по­вреждениями изоляционных конструкций и изменением температурных уеловий. Процесс образования дефекта и разрушения изоляции протекает в на­чале весьма медленно и только на последних стадиях имеет скачкообраз­ный характер, заканчиваясь пробоем изоляции.

Технически правильная эксплуатация, предотвращающая вредные воздействия на изоляцию, служит обязательным условием надежной рабо­ты высоковольтного оборудования. Срок службы изоляции в существенной степени зависит от постановки эксплуатационного надзора и контроля за изоляцией. Профилактика изоляции является только одним из элементов этого контроля. В задачу профилактики входит также установление типич­ных для тех или иных изоляционных конструкций дефектов, разработка эф­фективных способов устранения этих дефектов и рекомендации по разработ­ке рациональных изоляционных конструкций на заводах.

Все методы контроля изоляции можно разделить на разрушающие и неразрушающие. К первым принадлежит испытание повышенным напряжени­ем, ко вторым — все остальные методы, которые проводятся без приложения к изоляции напряжений, способных привести к пробою. Но по этой же причине все неразрушающие испытания являются в известной мере кос­венными.

Для выявления возникающих в изоляции дефектов разработаны и при­меняются следующие методы неразрушающих испытаний изоляции:

а) измерение сопротивления изоляции или измерение тока сквоз­ной проводимости;

б) измерение угла диэлектрических потерь;

в) измерение емкости;

г) измерение распределения напряжения;

д) измерение частичных разрядов в изоляции;

е) просвечивание рентгеновскими лучами или ультразвуком.

В начале изучаются методы неразрушающих испытаний, затем рас­сматриваются испытания повышенным напряжением.

§2.4. Изоляция кабелей

Электрические кабели - это гибкие изолированные проводники, снаб­женные защитными оболочками, которые предохраняют изоляцию от внешних механических и иных воздействий. Основными элементами силовых кабелей являются проводники - жилы, изоляция по отношению к земле и между жила­ми, герметичная металлическая оболочка и защитные покровы.

Металлическая оболочка, выполняемая обычно из свинца или алюми­ния, предохраняет изоляцию главным образом от влаги и отчасти от механи­ческих повреждений. Защитные покровы включают броню из стальных про­волок или лент и слои кабельной пряжи из джутового волокна, пропитанной битуминозными составами с антисептиками. Броня обеспечивает главную за­щиту оболочки кабеля и его изоляции от внешних механических воздействий, а джутовые покровы - защиту оболочки от коррозии.

Кабели в целом и все их элементы должны обладать достаточной гибко­стью, чтобы их можно было наматывать на барабаны для транспортировки или хранения и изгибать при укладке по неровной трассе. Поэтому, в частно­сти, жилы силовых кабелей выполняются из большого числа скрученных тон­ких проволок.

В кабелях изоляция воспринимает на себя массу токоведущих жил, а также значительные усилия, необходимые для изгибания жил при намотке на барабан или при прокладке. В связи с этим от изоляции кабелей требуется сочетание достаточной гибкости с высокой механической прочностью.

Обычное для изоляции оборудования высокого напряжения требование высокой электрической прочности применительно к силовым кабелям имеет особое значение. Дело в том, что при увеличении электрической прочности и соответственно при уменьшении толщины изоляции не только снижаются за­траты на ее изготовление, но и улучшаются условия отвода тепла от жилы и увеличиваются допустимые рабочие токи, кабель становится более гибким, достигается экономия металла оболочки и покровных материалов.

К надежности кабельных линий и, следовательно, к их изоляции предъ­являются повышенные требования, так как на отыскание места повреждения и особенно на его устранение в подземных линиях затрачивается много времени и средств. При этом следует иметь в виду, что кабельные линии выполняются обычно из нескольких отрезков ограниченной длины (строительная длина - от 250 до 750 м), соединяемых последовательно муфтами. Последние монтиру­ются в полевых условиях, поэтому технология наложения в них изоляции значительно уступает заводской.

В силовых кабелях высокого напряжения преимущественно использу­ется бумажно-масляная изоляция.