Эксплуатация-лекции / ЭксплуатацияЭС_ лекция13

Тема,4.,Измерение,блуждающих,токов.,Контроль,теплового,режима,работы,кабеля., Применение,оптоволокна,для,контроля,теплового,режима,КЛ(2).,

,Наилучшим,способом,контроля,нагрузок,кабелей,является,проверка,соответствия,их,допустимым,

температурам.,

,Так,как,непосредственное,измерение,температуры,токопроводящих,жил,кабелей,в,условиях,

эксплуатации,практически,осуществить,невозможно,,то,производят,измерение,температуры,

металлических,оболочек,кабеля,,а,затем,определяют,тепловой,перепад,между,оболочкой,кабеля,и,

токопроводящими,жилами.,Перепад,температуры,от,оболочки,до,жил,кабеля,можно,определить,

расчетом,по,формуле, где—, величина,теплового,потока,или,мощность,,переходящая,в,тепло,,которое,выделяется,

токопроводящими,жилами;, I,—,измеренная,величина,тока,нагрузки;,

Rm,—,электрическое,сопротивление,1,см,токопроводящей,жилы;,

Suae,—,тепловое,сопротивление,изоляции,и,защитных,покровов,кабеля,,тепловой,Ом,•,см.,

,Для,определения,значения,температурного,перепада,между,токопроводящими,жилами,и,оболочкой,

кабеля,необходимо,одновременно,произвести,замер,температуры,оболочки,кабеля,,а,также,величины,

электрического,тока.,Далее,с,использованием,справочных,данных,(экспертные,кривые,и,таблицы),

высчитывается,температура,токопроводящей,жилы. ,, ,Измерение,температуры,оболочек,кабеля,необходимо,производить,в,местах,,в,которых,кабель,

работает,в,наиболее,тяжелом,режиме,(места,пересечения,кабеля,с,теплоT,и,паропроводами,,в,пучках,

действующих,кабельных,линий,,на,участках,трассы,с,сухим,или,имеющим,большое,тепловое,сопротивление,

грунтом),,в,период,максимальной,нагрузки,кабеля., ,Для,определения,температурного,перепада,Д£каб,за,t0б,следует,принимать,максимальное,значение,

температуры,,а,за,величину,тока,I,—,максимальную,нагрузку,линии.,

,Измерение,температур,нагрева,оболочек,кабелей,или,окружающей,среды,может,производиться,с,

помощью,термопар,,термосопротивлений,или,термометров.,

,При,контроле,нагрева,кабелей,следует,иметь,в,виду,следующие,диапазоны,температур,,с,которыми,

наиболее,часто,приходится,встречаться:,температура,оболочек,кабеля,до,+60"С;,температура,грунта,от,—5,

Тема,4.,Измерение,блуждающих,токов.,Контроль,теплового,режима,работы,кабеля., Применение,оптоволокна,для,контроля,теплового,режима,КЛ(3).,

а)!Метод!термопары!

,При,контроле,нагрева,кабеля,термопарами,необходимо,,чтобы,в,рабочем,диапазоне,температур,они,

создавали,э.,д.,с.,порядка,0,5—1,мв,,что,позволит,применить,,имеющиеся,в,лабораториях,

милливольтметры,и,гальванометры.,

,Наиболее,чувствительными,являются,термопары,,изготовляемые,из,сплавов,хромель,—,копель,,

развивающие,термоTэ.,д.,с.,в,6,9,мв,на,100°,С., ,Могут,применяться,также,медьконстантановые,термопары,(4,мв,на,100°С)., ,Термопары,должны,иметь,два,спая,,один,из,которых,размещается,на,кабеле,,а,другой,—,в,точке,,в,

которой,температура,все,время,фиксируется,чувствительным,и,точным,термометром,(температура, «холодного»,спая).,

,Для,создания,хорошего,контакта,термопары,с,оболочкой,кабеля,целесообразно,рабочий,спай,

зачеканить,в,свинцовый,лепесток,(диск,диаметром,3—4,см,,толщиной,2—3,мм),и,применять,,как,их,

называют,на,практике,,«лепестковые»,термопары.,При,отсутствии,лепестковых,термопар,под,рабочий,спай,

следует,вначале,подложить,мягкий,станиоль,и,лишь,после,этого,плотно,прижать,термопару,к,оболочке,

кабеля,путем,обмотки,плотной,тканевой,лентой.,

,При,контроле,нагрева,кабеля,в,одном,месте,следует,закладывать,не,менее,двух,термопар,для,

взаимного,контроля,показаний,и,резерва,на,случай,поломки,рабочего,спая.,

,На,практике,приходится,контролировать,на,какомTлибо,участке,температуру,нескольких,по,соседству, расположенных,кабелей,,на,которых,закладывается,группа,термопар,(до,10—20,шт.).,

,Все,холодные,спаи,этих,термопар,обычно,выводятся,в,одно,место,,в,котором,их,температура,

фиксируется,термометром.,При,этом,к,полученному,отсчету,температуры,по,шкале,прибора,необходимо,

прибавить,температуру,окружающей,среды,(в,месте,нахождения,концов,«холодного»,спая),,если,она,

положительна,,и,отнять,,если,она,отрицательна.,

При,размещении,«холодных»,спаев,в,сосуде,с,тающим,льдом,или,снегом,получается,их,устойчивая,

температура,до,тех,пор,,пока,не,растает,весь,лед,или,снег,,а,показания,милливольтметра,(градуированного,

обычно,в,градусах),сразу,дают,температуру,оболочек,кабелей,в,градусах,Цельсия,без,поправки,на,

температуру,окружающей,среды,,поскольку,она,равна,нулю., Концы,термопар,присоединяются,к,контактору,с,переключателем,,к,которому,во,время,измерений, 13, присоединяются,переносной,милливольтметр,(гальванометр).,

Тема,4.,Измерение,блуждающих,токов.,Контроль,теплового,режима,работы,кабеля., Применение,оптоволокна,для,контроля,теплового,режима,КЛ(4).,

б)!Метод!термосопротивлений!

Более,чувствительным,методом,является,контроль,нагрева,кабелей,с,помощью,термосопротивлений.,

Термосопротивления,изготовляются,из,тонкой,изолированной,проволоки,диаметром,0,05—0,07,мм,

имеющей,большой,температурный,коэффициент,(изменение,сопротивления,при,нагреве),, Величина,термосопротивления,должна,быть,не,менее,5—10,Ом,(обычно,20—30,Ом).,

Несколько,метров,тонкой,проволоки,укрепляют,на,куске,плотного,листового,

электрокартона,так,,чтобы,жилы,проволоки,были,расположены,на,одной,стороне,листа.,

Выводные,концы,сопротивлений,для,большей,механической,прочности,выполняют,из,

более,толстой,изолированной,проволоки.,

Для,того,чтобы,нити,проволоки,не,расползались,и,не,перепутывались,,необходимо,

закрепить,их,на,пластинке,бакелитовым,лаком.,1,—,,концы,для,присоединения,

термоэлемента,к,мостику;,2,—,переход,на,провод,большого,сечения.,

Для,предохранения,нитей,проволоки,от,обрыва,на,них,следует,наложить,сверху,кусок,

тонкой,кабельной,бумаги,,также,смазав,ее,бакелитовым,лаком.,

После,изготовления,термосопротивления,листу,,на,котором,оно,закреплено,,следует,придать,

цилиндрическую,форму,,намотав,его,на,стержень,диаметром,40—,50,мм.,Величина,омического,

сопротивления,термоэлементов,после,одночасовой,выдержки,при,неизменной,температуре,точно,

измеряется,на,мостике.,

Так,,например,,если,термосопротивление,изготовлено,из,медной,проволоки,диаметром,0,05,мм,и,имеет,

при,комнатной,температуре,(+20°,С),сопротивление,,равное,20,Ом,,то,при,изменении,температуры,кабеля,

на,1°С,изменение,сопротивления,составит,около,0,1,Ом,,что,с,достаточной,для,практики,точностью,может,

быть,установлено,обычными,измерительными,мостиками.,

Иногда,,исходя,из,местных,условий,,термосопротивление,должно,иметь,очень,малые,размеры,,например,

для,закладки,на,свинцовую,оболочку,кабелей,в,просветах,нижней,брони,ленты,(верхняя,бронелента,

Тема,4.,Измерение,блуждающих,токов.,Контроль,теплового,режима,работы,кабеля., Применение,оптоволокна,для,контроля,теплового,режима,КЛ,(6).,

,В,современных,условиях,часто,меняющейся,нагрузки,кабельные,линии,высокого,напряжения,(КЛ,ВН),

требует,постоянного,контроля,над,тепловыми,процессами,,происходящими,внутри,кабельной,линии,на,

всём,её,протяжении,,особенно,для,СПЭTкабелей,,т.к.,даже,кратковременное,превышающее,температурное,

воздействие,на,сшитый,полиэтилен,приводит,к,изменению,изолирующих,свойств,полиэтилена.,

,Одно,из,современных,решений,контроля,температуры,в,кабелях,из,сшитого,полиэтилена,–,

использование,систем,мониторинга,,основанных,на,обратном,рассеянии,света,в,оптическом,волокне,,

открытом,более,80,лет,назад,,которое,начали,в,настоящее,время,применять,,в,том,числе,,и,для,оценки,

температурного,режима,эксплуатации,СПЭTкабелей,,таким,образом,оптоволокно,применяется,в,качестве,

распределённого,датчика.,Оптические,волокна,,либо,встроенные,непосредственно,в,силовой,кабель,,либо,

прикреплённые,к,кабелю,снаружи,,позволяют,регистрировать,температурную,кривую,вдоль,всей,

кабельной,трассы., ,Общий,принцип,работы,и,используемые,физические, законы,,систем,мониторинга,температуры,кабеля,–,в, оптический,световод,излучаются,мощные,импульсы,лазера,, затем,измеряется,спектральный,состав,обратного,рассеяния,–, при,изменении,свойств,стекловолокна,под,воздействием, локальной,температуры,для,конкретного,места,определяется,

температура,изменения.,

,Внешне,система,мониторинга,–,это,стойка,,в,которой,размещаются,

блоки,аппаратуры,,включая,блоки,лазерного,излучения,и,измерения,,

обработки,сигналов,и,хранения,данных,,источник,бесперебойного,питания,,

монитор,,клавиатура,и,оптическая,распределительная,коробка,для,

подключения,оптических,волокон,,идущих,от,КЛ.,,

,Все,системы,мониторинга,в,режиме,реального,времени,определяют,места,локальных,перегревов,и,

превышение,допустимых,значений,температуры,с,возможностью,передачи,информации.,

Все,предлагаемые,системы,мониторинга,аккумулируют,данные,для,возможности,определения,остаточного,

срока,службы,КЛ,на,основе,«исторических»,данных,распределения,температуры,по,его,длине.,В,настоящее,

время,в,России,представлены,системы,мониторинга,производства,нескольких,фирм:,Lios,(дочерняя,фирма,