Допустимые токовые нагрузки на кабельные линии

Подробности

Категория: Эксплуатация и ремонт кабельных линий

При прохождении электрического тока по кабелю в нем выделяется значительное количество теплоты за счет потерь мощности в токопроводящих жилах, изоля­ции, металлических оболочках и броне. Для трехжильных кабелей с бумажной пропитанной изоляцией на­пряжением до 10 кВ основным источником потерь являются потери  мощности  в токопроводящих жилах.

Мощность, переходящая в теплоту, за счет нагрева токопроводящих жил током пропорциональна квадрату его силы и сопротивлению жилы кабеля. Распростране­ние теплоты от жилы кабеля через изоляцию, оболочку и наружные покровы будет происходить за счет тепло­проводности этих материалов.

Через некоторый промежуток времени, после включе­ния кабеля под нагрузку, в нем устанавливается тепловое равновесие, когда выделяемое в единицу времени количе­ство теплоты равно количеству теплоты, отдаваемой ка­белем в окружающую среду. Установившемуся равновесию  соответствует   определенное  превышение   темпера­туры кабеля над температурой окружающей среды.

В  установившемся  режиме  тепловой   расчет  кабеля можно выразить следующим соотношением:

где Ө — превышение температуры токопроводящей жилы над температурой окружающей среды, °С, ΣS - общее тепловое сопротивление кабеля,          град *см/Вт, которое со­стоит из теплового сопротивления элементов кабеля и окружающей почвы, t_ж, t_ср — температура жилы и среды, град.

Защита кабельных линий от коррозии

Подробности

Категория: Эксплуатация и ремонт кабельных линий

Коррозионный процесс. Почвенная влага представляет собой электролит различного состава и концентрации. Контакт металла с почвенным электролитом вызывает образование коррозионных элементов (пар). Если на по­верхности металла, погруженного в электролит, имеются участки с различными электрическими потенциалами, то  внешней цепи, соединенной через электролит, прохо­дит ток от более высокого потенциала к более низкому. Таким образом, участок с более высоким потенциалом  будет анодом, а с меньшим — катодом. Участок кабельной линии, имеющий положительный электрический по­тенциал по отношению к окружающей среде, является анодной зоной, а отрицательный — катодной. В ка­тодных зонах токи входят и оболочку кабеля, не созда­вая опасности ее разрушения. В анодных зонах токи про­ходят по оболочке, унося частицы металла и разрушая его.

Причины коррозии. Подземная коррозия, которая вы­зывает электрохимическое разрушение металлических элементов кабелей в процессе эксплуатации, подразде­ляется на электрокоррозию от блуждающих токов и по­чвенную коррозию от действия окружающей агрессивной среды.

Источником блуждающих токов являются в основном рельсовые пути магистрального, промышленного и городского электрифицированного железнодорожного транспорта. Отсутствие полной изоляции путевого хозяй­ства от земли, несовершенство устройств электро­снабжения и другие причины вызывают утечку тяговых токов из рельсов в землю. Растекаясь в земле и встречая на своем пути различные инженерные сооружения (трубопроводы, кабели и т. п.), удельные сопротивления ко­торых меньше сопротивления земли, блуждающие токи входят в сооружения и проходят в них по направлению к тяговым подстанциям. Для кабельной сети наиболее опасным источником коррозии является трамвай, ис­пользующий для тяги постоянный ток.

Испытания кабельных линий

Подробности

Категория: Эксплуатация и ремонт кабельных линий

Кабельные линии испытывают после их монтажа и периодически в процессе эксплуатации. Испытания после монтажа проводят в соответствии с требова­ниями ПУЭ с целью проверки качества соединительных и концевых муфт кабелей, монтажа и изготовления кабелей.

Кабельные линии напряжением выше 1000 В испыты­вают повышенным напряжением выпрямленного тока в соответствии с табл. 20.

В процессе испытания обращают внимание на харак­тер изменения тока утечки. Кабельные линии считаются выдержавшими испытания, если не произошло пробоя и толчков тока утечки или его нарастания, после того как ток достиг установившегося значения. До и после испытаний повышенным напряжением измеряют сопро­тивление   изоляции   кабелей,   котороене   нормируется.

Таблица 20. Испытательные напряжения для силовых кабелей

Сопротивление изоляции кабелей измеряют мегомметром на напряжение 2500 В по схеме между каждой жилой и жилами, соединенными с металлической обо­лочкой и броней кабеля. Для силовых кабелей напряже­нием до 1000 В сопротивление изоляции нормируется и должно быть не менее 0,5 МОм. Испытания кабелей повышенным напряжением не выявляют все слабые ме­ста изоляции новой кабельной линии. Некоторые де­фекты монтажа и изготовления кабелей и муфт, а также повреждения кабельной линии в процессе эксплуатации постепенно приводят к ослаблению изоляции и пробою.

Определение мест повреждений в кабельных линиях

Подробности

Категория: Эксплуатация и ремонт кабельных линий

Для обеспечения надежности и экономичности энер­госнабжения потребителей кабельные линии, пробитые при испытаниях или вышедшие из строя при работе, дол­жны быть исправлены в кратчайшие сроки.

В технологии ремонта силовой кабельной линии на­ибольшие затраты времени приходятся на определение мест повреждения. Большая часть эффективных методов определения места повреждения (импульсный, индук­ционный и др.) требует, чтобы переходное сопротивление на участке повреждения было снижено до десятков, еди­ниц и долей Ома. Этого достигают прожиганием изоляции в дефектном месте с помощью специальных установок. Прожигание дефектной изоляции силовых ка­бельных линий производят под воздействием энергии, выделяющейся в канале пробоя. В результате этого обугливается изоляция в месте повреждения и снижается переходное сопротивление.

Быстрое и точное определение места повреждения в кабельных линиях осуществляется передвижными изме­рительными лабораториями, располагаемыми в крытом фургоне автомашины. Внутри лаборатории монтируют установку для прожигания кабелей и специальные изме­рительные приборы:

импульсный прибор Р5 —8 или Р5-9 (измеритель неоднородностей кабелей), определяющий характер и ме­сто повреждения с диапазоном измерения от 1 до 10000 м;

прибор Щ-Ч120 (или ЭМКС-58М), комплектно с при­соединительным устройством определяющий расстояние до места повреждения кабельной линии при заплываю­щих пробоях с диапазоном измерения от 40 до 20000 м (метод колебательного разряда);

кабельный мостик УКМ, служащий для определения места повреждения (метод петли или емкостный метод);

устройство для определения места повреждения не­посредственно на трассе при условии, что в поврежденном месте может быть искусственно создан электриче­ский разряд, прослушиваемый с поверхности земли (акустический метод);

оборудование и аппаратура для определения места повреждения непосредственно на трассе (индукционный метод). Характер повреждения определяют также им­пульсными приборами ИКЛ-5, Р5-1А, Р5-5.