Испытание кабелей повышенным напряжением: Методика испытаний высоковольтного кабеля 10 кВ

Высоковольтные испытания силовых кабелей повышенным напряжением

Скорее всего в вашем браузере отключён JavaScript.
Вы должны включить JavaScript в вашем браузере, чтобы использовать все возможности этого сайта.

Оптовые цены

Уважаемые клиенты! В нашей компании действуют оптовые цены при заказе на сумму от 50 т.р. За подробной информацией обращайтесь к нашим менеджерам по телефону (800) 301-60-63

Силовым кабелем называется кабель, который применяется с целью передачи электроэнергии, тока (трехфазного) от трансформаторных подстанций транспортным и коммунальным объектам, на промышленные и прочие предприятия. Успешно применяется силовой кабель и в сухих, и во влажных помещениях, и в кабельных каналах, и под штукатуркой, и поверх нее, в шахтах, грунте и других местах.

Силовые кабели в соответствии с условиями пользования и применения, разнообразны по своим типам, размерам, видам материалов, которые используются для их изготовления. Силовой кабель включает три обязательных элемента: жила, которая проводит ток, ее изоляция, оболочка. Дополнительные составляющие: поясная изоляция, экран, броня и подушка под нее.

Современные производители на сегодняшний день предпочитают в качестве исходного материала для производства токопроводящих жил использовать медь или алюминий.

Виды силовых кабелей в зависимости от типа изоляции

• С полимерной;
• С пропитанной бумажной;
• Из сшитого полиэтилена;

Используемый тип изоляции силового кабеля влияет не только на условия и правила электромонтажа. Его влияние ощутимо и в определении условий пользования силовыми кабельными линиями. Особенно сказывается это в отношении кабелей, имеющих пластмассовую изоляцию, так как при изменении в процессе эксплуатации нагрева и определенных нагрузок изоляция подвергается давлению от нагревающегося полиэтилена, способного растягивать оболочки и защитные экраны кабеля, деформируя его. При охлаждении происходит усадка изоляции и образование включений, которые являются очагами ионизации и изменяют ионизационную характеристику кабеля. Изменения параметров силовых кабелей в процессе эксплуатации происходят не только от температурных воздействий, влияние оказывают многие факторы. Поэтому следует проводить испытание силовых кабелей для того, чтобы иметь представление об их состоянии и функциональных способностях.

Высоковольтные испытание силовых кабелей с применением переменного напряжения проводят в соответствии с ГОСТ. Величина напряжения, которое используется для проведения испытаний, также устанавливается ГОСТ или ТУ на конкретные кабели.

Выполняя испытание силовых кабелей, которые имеют металлическую оболочку и экран, производят соединение экрана и металлической оболочки. Если испытание проводится длительно, то приложенное первоначальное напряжение составляет не больше 40% всего испытательного напряжения, и повышают его до установленного испытательного последовательно, не больше 1 кВ в секунду. Если регулировка осуществляется ступенчато, то на каждой ступени напряжение не может превышать 5% от основной величины всего испытательного напряжения, а общая продолжительность его объема выражается в секундах и не может быть меньше величины испытательного напряжении.

Если испытание силовых кабелей выполняется для определения пробивного напряжения изоляции кабеля, то напряжение плавно повышается до пробоя, при этом скорость составляет не больше 2 кВ/сек.

Высоковольтные провода, используемые для приборов зажигания, испытываются на предоставляемых образцах, длина которых – 500 мм, концы зачищены до жилы (длина примерно 25 мм). Предоставленные для испытаний образцы изгибаются в виде петли, при этом зачищенные концы скручиваются между собой и помещаются на 6 часов в емкость с водой, не погружая в воду скрученные концы. К электродам, которые находятся в воде и к жилам подводят напряжение, поднимая его со скоростью не больше 3 кВ/секунду. Оценивают результат – если концы воспламенились или произошел пробой, образец считается не прошедшим испытание.

Испытание кабелей из сшитого полиэтилена СПЭ

Испытание силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, проводится с применением специальных устройств, обеспечивающих подачу напряжения на сверхнизкой частоте и сверхмалого тока, что позволяет защитить кабель от возможного повреждения при проведении испытаний и увеличить срок его эксплуатации. Одним из таких устройств является систем VLF, отличительной особенностью которой является особая косинусоидальная форма импульсов напряжения, подающихся в кабель, благодаря чему достигается значительно малое потребление мощности системы испытания, большая испытательная емкость и возможность проведения испытания в рабочем режиме эксплуатации.

Каким способом будет проводиться испытание силовых кабелей, и какое оборудование будет при этом применяться – данное решение принимается специалистами

Специалисты компании «Электрик-Мастер» владеют в совершенстве способами и методами проведения испытаний кабелей, имеют достаточный опыт проведения подобных работ. Все испытательные работы проводятся в соответствии с установленными нормами.

Испытание силовых кабельных линий напряжение до 20 кВ

ООО «ЭнергоАльянс»

ЭЛЕКТРОЛАБОРАТОРИЯ

1.                Назначение

Силовые кабельные линии напряжением до 10 кВ испытываются согласно гл. 1.8.37, п.18.40 – п.п.3; табл.1.8.39 ПУЭ-7, ПТЭЭП-03 главы.2.4; приложения 3 п.6 – п.п.6.3; приложения 3.1 табл.10; 11. и включает в себя следующий объем испытаний:

1. Проверка целости и фазировки жил кабеля.

2. Измерение сопротивления изоляции.

3. Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока.

Перед испытанием силовых кабельных линий проводят внешний осмотр: проверяют правильность прокладки и монтажа кабелей, состояние концевых разделок (концевые разделки должны быть чистыми, не иметь следов подтека заливочной массы, трещин и вспучивания последней, сколов изоляторов и т. п.), достаточность изоляционных расстояний между жилами кабеля и заземленными элементами, надежность заземления концевых воронок, металлической оболочки и брони кабеля.

2.                Средства измерения

  Таблица 1.

Все приборы должны быть поверены, а испытательные установки аттестованы в соответствующих государственных органах. Допускается применение аналогичных приборов, с классом точности не ниже указанного, в соответствии с инструкциями завода-изготовителя.

3.                Метод испытаний

3.1.         Основным методом испытания кабельных линий является кратковременное приложение повышенного постоянного напряжения отрицательной полярности. При этом постоянное напряжение распределяется по слоям изоляции пропорционально сопротивлению изоляции, это более выгодно, чем распределение по емкостям на переменном напряжении. Дело в том, что сопротивление увлажненных слоев бумаги, являющейся основой бумажно-масляной изоляции современных кабелей, в десятки и сотни раз меньше сопротивления нормальной изоляции. Поэтому практически все постоянное напряжение прикладывается к оставшейся неувлажненной части изоляции, способствуя выявлению дефектов. При испытании на переменном напряжении выявление дефектов затруднено, поскольку емкость увлажненной изоляции гораздо меньше отличается от емкости нормальной изоляции. При подавляющем большинстве дефектов кабельной изоляции пробивное напряжение на отрицательной полярности на 5-15 % ниже, чем на положительной.

3.2.         Применение отрицательной полярности удешевляет испытательные установки. Постоянное испытательное напряжение оказывает пренебрежимо малое воздействие на неповрежденную изоляцию, чего нельзя сказать о переменном испытательном напряжении равной амплитуды. Следует также отметить малую потребляемую мощность (а, следовательно, и низкую стоимость) испытательных установок постоянного напряжения, зависящую лишь от токов утечки в изоляции. Основой профилактического действия испытаний является выявление дефектов в изоляции на ранней стадии их возникновения и в удобных для эксплуатации условиях, включая выбор времени выявления повреждения. Раннее выявление дефекта обеспечивается повышенной величиной испытательного напряжения по сравнению с рабочим и отмеченным выше свойством постоянного напряжения.

3.3.         Оптимальные условия – это проведение испытаний в режимах минимальных нагрузок (выходные дни, ночное время, отключенное состояние токоприемников и т.п.), при подготовленных резервах, ремонтных материалах, предупреждении персонала и т.д. В этих условиях ущерб от пробоя испытуемой изоляции кабеля минимален и во много раз меньше ущерба от внезапного аварийного пробоя изоляции под рабочим напряжением. Наибольшее распространение получил метод испытаний путем поочередного отключения кабельных линий от сети. После испытаний (а в случае пробоя – после ремонта) линию вновь включают в работу. Нормы и сроки испытания кабельных линий регламентируются официальными документами. Согласно этим документам постоянные испытательные напряжения и время выдержки под напряжением лежат в следующих диапазонах для кабелей различных номинальных напряжений.

4.                Условия проведения измерений

4.1 Измерения производятся  при отсутствии атмосферных осадков и пыли.

4.2 Нормальные условия проведения измерений:

-температура воздуха – от минус 30 до +40°С;

-относительная влажность – до 80% при 25^оС;

-атмосферное давление – 630-800 мм рт.ст.;

4.3 Для присоединения мегаомметра к испытываемому объекту необходимо  иметь гибкие провода с двойной изоляции, с изолирующими ручками и ограничительным кольцом на концах, длина проводов должна  возможно меньшей.

4.4 Сопротивление изоляции проводов должно быть не менее 10 мОм.

Сопротивление изоляции одного и того же электрооборудования рекомендуется измерять при одинаковой температуре.

5.                Подготовка к выполнению измерений

При подготовке к выполнению измерений необходимо проверить режимы работы и протестировать приборы.

 6.                Проведение измерений

6.1.         Проверка целости и фазировки жил кабеля.

Целостность жил и соответствие фаз кабеля проверяют прозвонкой (с помощью мегаомметра и т. п.). При параллельно включенных (под одни зажимы) кабелях правильность их включения проверяют до подачи напряжения. Убеждаются в том, что нет коротких замыканий между фазами, что подключение кабелей к ошиновке выполнено в соответствии с маркировкой или расцветкой шин. Перед включением кабельной линии в эксплуатацию производится фазировка ее под напряжением.

6.2.         Измерение сопротивления изоляции.

Производится мегаомметром на 2500 В до и после испытания кабеля повышенным напряжением. Для силовых кабелей напряжением до 1000 В значение сопротивления изоляции должно быть не менее 0.5 МОм. Для силовых кабелей напряжением выше 1000 В значение сопротивления изоляции не нормируется.

У трехжильных кабелей испытанию подвергается изоляция каждой жилы относительно металлической оболочки и других заземленных жил. У кабелей однофазных или с отдельно освинцованными жилами испытывается изоляция жилы относительно металлической оболочки.

6.3.         Испытание повышенным выпрямленным напряжением.

При испытании выпрямленным напряжением значение испытательного напряжения при приема — сдаточных нормах приведены в таблице 2.

Испытанию должны быть подвергнуты кабели, не имеющие видимых наружных повреждений. Перед испытанием производится тщательный осмотр доступных для осмотра частей кабеля, изоляторов, муфт, концевых разделок, очистить их поверхность от пыли и грязи. На действующих кабелях допускается проведение испытаний их с опорными изоляторами ошиновки до линейного разъединителя.

Испытуемые кабели должны быть на концах разделаны или снабжены концевыми муфтами (заделками) для исключения перекрытия по поверхности концов в процессе испытания. Концы испытуемых кабелей, находящиеся при испытании под напряжением относительно друг друга, должны быть разделены между собой промежутком, исключающим возможность его пробоя под действием испытательного напряжения.

Порядок работы ЭТЛ-35 в режиме испытания объекта высоким постоянным напряжением до 60 кВ

   Объектом испытаний выбран высоковольтный силовой кабель. Подвод испытательного напряжения к объекту производится высоковольтными кабелями барабанов  3, 4, 5.

   ВНИМАНИЕ! УБЕДИТЕСЬ ПЕРЕД ПОДКЛЮЧЕНИЕМ В ОТСУТСТВИИ    НАПРЯЖЕНИЯ НА ОБЪЕКТЕ ИСПЫТАНИЯ!

   6.3.1.           Оградить ЭТЛ-35 с помощью штатного комплекта ограждений. Выполнить все требуемые по ПТБ организационные и технические мероприятия по безопасному проведению работ.

   Убедиться в том, что рубильник «СЕТЬ» с видимым разрывом цепи на  стойке управления разомкнут. Открыть высоковольтный отсек ЭТЛ-35.

   Размотать провод защитного заземления (сечением 10 мм2  на барабане 1) на необходимую длину, пропустив его через люк  в задней двери автомобиля. Провод защитного  заземления для повышения долговечности помещен в прозрачный шланг. Для подключения провода к шине   заземления на нем закреплены токосъемники (через 3- 4 метра по его длине).

   Соединить один конец провода (ближайший токосъемник) с шиной защитного заземления и корпусом машины (зажим с маркировкой   ). Второй конец провода  соединить с контуром заземления подстанции.

    Рекомендуется подключить его к шине заземления распределительного щита, от которого будет питаться лаборатория.

   При таком заземлении, в случае короткого замыкания фазы питающего напряжения на корпус автомобиля, в цепи потечёт ток больше 80 А  и автоматический выключатель в сетевом щитке отключит лабораторию от питающей сети.

   Размотать сетевой кабель с барабана 2 на необходимую длину, пропустив его через люк  в задней стенке автофургона.

   Снять напряжение с распределительного щита, от которого будет питаться лаборатория.

   Подключить концы кабеля  с зажимом “крокодил”  к выводу фазы распределительного щита, а с зажимом «струбцина» к нулевому проводу.

  Внимание! Не перепутайте проводники!

  Допускается подключение ЭТЛ-35 к сети 220В с изолированной нейтралью. В этом случае порядок подключения проводников может быть любой.

   Внимание! Категорически запрещается подключать или отключать зажимы “крокодил” при наличии напряжения на точках подключения.

   Вставить вилку электропитания ЭТЛ-35 в розетку, которая  размещается на барабане 2.

   Подать напряжение  сети от распределительного щита подстанции на ЭТЛ-35.

   6.3.2.  Размотать высоковольтные кабели барабанов   3, 4, 5 на необходимую длину, пропустив их  в отверстие в задней стенке автофургона.

   Оболочки кабелей соединить с клеммами рабочего заземления лаборатории, расположенными на корпусе электрического короткозамыкателя и с низкопотенциальным выводом объекта (оболочкой испытуемого кабеля).

   Жилы кабелей барабанов соединить с клеммами  А, В, С  электрического короткозамыкателя фаз. Вторые концы жил кабелей (концы с зажимами “крокодил”) соединить с жилами испытуемого  кабеля.

  6.3.3. Закрыть высоковольтный отсек автомобиля.

  6.3.4. Проверить исходное положение органов управления:

• рубильник видимого разрыва “СЕТЬ”  на стойке управления — выключен;

• автоматы  “СЕТЬ” на блоке управления – выключен;

• тумблер “~/ -”  блока управления    —   в положении “-”;

• тумблер “АВТ / РУЧН” — в положении “РУЧН”.

• ручка регулировочного автотрансформатора должна находиться в нулевом положении.

  6.3.5. Высоковольтный переключатель одной из фаз поставить в положение “ИСПЫТАНИЕ”, а два других – в положение   (“ЗАЗЕМЛЕНО»).

  6.3.6. Установить переключатель режимов работы на блоке управления в сектор «ИСПЫТАНИЕ».

  6.3.7. Включить рубильник с видимым разрывом “СЕТЬ” на стойке управления.

  6.3.8. Включить автоматы “СЕТЬ” на блоке управления.

          Нажать кнопку “ПУСК” на лицевой панели блока управления.  На время нажатия кнопки звучит сирена, зажигается красный светильник световой сигнализации на задней стенке автомобиля.

  6.3.9. На блоке управления  включить заземлитель фазы, выбранной  для работы.

  6.3.10. Произвести необходимое испытание выбранной   жилы испытываемого кабеля. Регулировка  напряжения осуществляется ручкой автотрансформатора. Контроль величины испытательного напряжения производится по показаниям прибора “кВ” на блоке управления (предел измерения 70 кВ по верхней шкале), а величина тока утечки – по показаниям прибора “мА” на блоке управления, вся шкала которого соответствует 50 мА, а при нажатии кнопки “1 мА ” соответствует 1 мА.

  При пробое объекта испытания сработает устройство защиты блока управления и отключит питание лаборатории.

  Повторное включение лаборатории возможно после её отключения нажатием кнопки «СТОП» и выдержки паузы  в 5-10 секунд.

  6.3.11. После проведения испытания одной из жил испытываемого кабеля следует вывести ручку автотрансформатора в начальное положение, и подождать, пока кабель разрядится через измерительный делитель БВИ-60/50 до напряжения 20 кВ. Дальнейший разряд кабеля можно осуществить переключением тумблера «~/-» в положение «~» Внимание: перед проведением разряда кабеля необходимо убедится в том, что ручка РНО находится в нулевом положении. Лампа «Готов» на блоке управления горит. Несоблюдение данного условия может привести к выходу из строя блока высоковольтных испытаний, и коммутационных цепей блока управления.

  6.3.12. Нажать кнопку “СТОП” блока управления.

  6.3.13. При необходимости испытания сразу другой жилы высоковольтный переключатель этой жилы поставить в положение “ИСПЫТАНИЕ»,  а два других в положение   (» ЗАЗЕМЛЕНО «) и выполнить п. 6.2.8. — 6.2.11.

  6.3.14. После завершения работы в режиме “ИСПЫТАНИЕ” сделать   следующее:

• выполнить п. п.  6.2.11 — 6.2.12;

• выключить автоматы “СЕТЬ” блока управления,

• выключить рубильник с видимым разрывом “СЕТЬ” на стойке управления;

• отсоединить испытательные кабели и уложить их на барабаны.

6.3.15. Если других работ выполнять не требуется, произвести следующие    операции:

• снять напряжение, питающее ЭТЛ-35, с распределительного щита подстанции;

• отсоединить сетевой кабель и уложить его на барабан;

• отсоединить провод защитного заземления и уложить его на барабан.

Способы подключения жил кабелей:

— без общей металлической оболочки, экрана, брони:

1 против 2+3

2 против 1+3

— с общей металлической оболочкой, экраном. Броней:

1 против 2+3+0

2 против 1+3+0

3 против 1+2+0

или

1+2 против 3+0

1+3 против 2+0

Схема приложения испытательного напряжения.

При испытании однофазным напряжением изоляции кабелей одна жила или группа электрически соединенных жил должна быть соединена с выводом высокого напряжения испытательной установки. Другая группа, жил, а также общая металлическая оболочка, броня, экран должна быть соединены электрически между собой и с заземленным выводом установки.

Значение испытательного напряжения следует поддерживать с допустимым отклонением ±5% в течение испытания.

Снятие напряжения до 40% значения испытательного напряжения должно производиться плавно при любой скорости, после чего установка может быть отключена.

При испытании постоянным напряжением заземляют отрицательный полюс установки.

При возникновении пробоя на разделенном конце кабеля или в концевой муфте (заделке) испытуемый кабель должен быть вновь разделан или снабжен концевой муфтой (заделкой) и испытание должно быть проведено повторно в соответствии с требованиями настоящей методики.

 Таблица 2.

Для кабелей на напряжение до 35 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 10 мин.

При проведении испытаний кабельных линий, находящихся в эксплуатации, производить испытания с учетом требований п. 6 приложения 1 ПТЭЭП, при этом продолжительность прикладывания испытательного напряжения 5 минут.

При проведении испытаний необходимо обращать внимание на характер изменения тока утечки. Абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. Как показывает опыт эксплуатации, при удовлетворительном состоянии изоляции значения тока утечки для кабелей с бумажной изоляцией на напряжение до 10 кВ не превышают 3000 мкА, на напряжение 20 -35 кВ — 800 мкА. Для коротких кабельных линий (длиной до 100 м) на напряжение 3 — 10 кВ без соединительных муфт допустимые токи утечки не должны превышать 2 -3 мкА на 1 кВ испытательного напряжения.

Таблица 1.8.40 ПУЭ

Токи утечки и коэффициенты асимметрии для силовых кабелей

Результаты испытаний повышенным напряжением считаются удовлетворительными, если в течении времени испытаний не было скользящих разрядов, толчков тока утечки или нарастания установившегося значения тока, пробоев или перекрытий изоляцией и сопротивление изоляции после испытаний повышенным напряжением осталось прежним. Следует помнить, что испытаниям повышенным напряжением должен предшествовать тщательный внешний осмотр испытываемого оборудования. Если в результате осмотра выявлены явные дефекты изоляции, то не зависимо от результатов испытаний данное электрооборудование подлежит ремонту или замене.

  7.                Требования безопасности

7.1.         Испытательные установки (электролаборатории) должны быть зарегистрированы в органах Госэнергонадзора.

7.2.         Особое внимание следует обратить на недопустимость одновременного проведения испытаний и других работ разными бригадами в пределах одного присоединения.

7.3.         Перечень необходимых технических мероприятий определяет лицо, выдающее наряд в соответствии с ПОТЭЭ.

7.4.         Особое внимание следует обратить на следующие мероприятия:

—              присоединение испытательной установки к испытываемому электрооборудованию и отсоединение ее, а также наложение и снятие переносных заземлений производятся каждый раз только по указанию руководителя испытаний одним и тем же членом бригады и выполняются в диэлектрических перчатках;

 —              провода, кабели, перемычки, которыми выполняются временные соединения при сборке испытательной схемы, должны четко отличаться от стационарных соединений электрооборудования;

 —              место испытаний, временные соединения, испытываемые цепи и аппараты должны быть ограждены и выставлен наблюдающий, двери помещений, в которых находятся противоположные концы испытываемых кабелей, должны бать заперты, на ограждениях и дверях должны быть вывешены плакаты: «Испытания, опасно для жизни». Если двери не заперты, должна быть выставлена охрана из членов бригады, имеющих группу по электробезопасности.

8.                Требования к квалификации операторов

К испытаниям допускаются лица, прошедшие обучение и стажировку по данной методике, а также проверку знаний по ПТБ и ПЭЭП. Испытания проводит бригада не менее чем из 2-х человек с квалификационной группой по электробезопасности – IV до и выше 1000В и III с привлечением в качестве охраны работников со II квалификационной группой по электробезопасности. Все члены бригады обязаны иметь с собой удостоверения по электробезопасности.

9.  Контроль погрешности результатов испытаний

Контроль точности результатов измерений обеспечивается ежегодной поверкой приборов в органах Госстандарта РФ.

10. Оформление результатов испытаний

По результатам испытаний оформляется протокол.

Электролаборатория Краснодар. Электролаборатория Краснодарский край

Испытание кабелей высоким напряжением | Испытание коэффициента диэлектрической мощности

Кабели являются очень важным электрическим оборудованием для передачи электроэнергии подземными средствами. Они также являются очень важным средством передачи сигналов напряжения при испытании кабелей высоким напряжением. Для энергетиков важны кабели большой мощности, поэтому здесь рассматриваются испытания только силовых кабелей. Из различных электрических и других предписанных испытаний следующие важны для обеспечения того, чтобы кабели выдерживали наиболее суровые условия, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации.

Различные испытания кабелей можно разделить на

• механические испытания, такие как испытание на изгиб, испытание на капание и дренаж, а также испытания на огнестойкость и коррозию,
• тепловые испытания,
• испытания коэффициента диэлектрической мощности,
• испытания выдерживаемым напряжением промышленной частоты,
• испытания на выдерживаемое импульсное напряжение,
• испытаний на частичный разряд и
• тесты ожидаемой продолжительности жизни.

Здесь описаны только электрические испытания, т. е. испытания с (iii) по (vii).

Подготовка образцов кабелей:

Для испытаний кабелей под высоким напряжением и испытаний на устойчивость образцы должны быть тщательно подготовлены и заделаны; в противном случае во время испытаний могут возникнуть чрезмерные утечки или концевые перекрытия. Нормальная длина используемого образца кабеля варьируется примерно от 50 см до 10 м. Заделки обычно выполняются путем экранирования концевого проводника экранами или заделками, чтобы снять с концов чрезмерные высокие электрические напряжения. Несколько выводов показаны на рис. 10.5. Во время испытаний коэффициента мощности концы кабелей снабжены экранами, чтобы исключить поверхностный ток утечки из измерительных цепей.

Проверка коэффициента диэлектрической мощности:

Проверка коэффициента диэлектрической мощности выполняется с использованием высоковольтного моста Шеринга (см. раздел 9.3A). Коэффициент мощности или коэффициент рассеяния tan δ измеряется при 0,5, 1,0, 1,66 и 2,0-кратном превышении номинального напряжения (фаза-земля) кабеля. Указываются максимальное значение коэффициента мощности и разница коэффициента мощности между номинальным напряжением и 1,66-кратным номинальным напряжением, а также между номинальным напряжением и двукратным номинальным напряжением. Иногда возникают трудности с подачей зарядных вольтампер кабеля от доступного источника. В таких случаях используется дроссель или последовательно с кабелем используется обмотка трансформатора подходящего номинала для формирования резонансного контура. Это улучшает коэффициент мощности и повышает испытательное напряжение между жилой кабеля и оболочкой до необходимого значения, когда используется источник высокого напряжения для испытаний кабелей и большой емкости. Мост Шеринга должен быть защищен от перенапряжения на случай пробоя кабелей,

Испытания кабелей высоким напряжением:

Кабели испытывают на выдерживаемое напряжение с использованием переменного, постоянного и импульсного напряжения промышленной частоты. Во время изготовления весь кабель проходит испытание высоким напряжением при номинальном напряжении, чтобы проверить непрерывность кабеля. В качестве стандартного испытания кабель испытывается с применением переменного тока. напряжение в 2,5 раза больше номинального в течение 10 мин. Не должно быть повреждений изоляции кабеля. Типовые испытания проводятся на образцах кабеля с использованием как высокого напряжения постоянного тока, так и высокого напряжения. и импульсных напряжений. постоянный ток испытание состоит в применении 1,8-кратного номинального напряжения постоянного тока. напряжения отрицательной полярности в течение 30 мин, и кабельная система считается годной, если она выдерживает испытание. Для импульсных испытаний применяется импульсное напряжение заданной величины в соответствии со спецификацией, и кабель должен выдерживать пять применений без каких-либо повреждений. Обычно после импульсного испытания проводится испытание на коэффициент диэлектрической мощности промышленной частоты, чтобы убедиться, что во время импульсного испытания не произошло никаких отказов.

Частичные разряды:

(a) Измерение разряда

Измерения частичных разрядов и места разрядов важны для кабелей, поскольку срок службы изоляции при заданном напряжении зависит от внутренних разрядов. Также с помощью этих испытаний можно обнаружить ослабление изоляции или неисправности; часть кабеля, если она слабая, может быть удалена, если это необходимо. Общая схема проведения испытаний на частичный разряд такая же, как описано в гл. 9.4.

Эквивалентная схема кабеля для разрядов показана на рис. 10.6, а подключение кабеля к детектору разряда через конденсатор связи показано на рис. 10.7а и б. Если детектор подключить через разделительный конденсатор к одному концу кабеля, как показано на рис. 10.7а, он будет принимать переходную бегущую волну непосредственно из полости в сторону ближнего конца, а через короткое время второй импульс бегущей волны наблюдается отражение от дальнего конца. Таким образом, обнаруженный ответ представляет собой комбинацию двух вышеуказанных переходных импульсов. Но если соединения выполнены, как на рис. 10.7б, то сильного отражения не будет, за исключением эффекта второго порядка незначительной величины. Теперь два переходных процесса придут на оба конца кабеля, и будет обнаружено наложение двух импульсов. Это можно получить, сложив отклики двух переходных процессов. Наложение двух откликов может привести к серьезной ошибке в измерении величины разряда. Величина возможной ошибки может определяться в основном формой отклика разрядного детектора.

(b) Расположение разрядов:

Падение напряжения, вызванное разрядом в месте повреждения или пустоты, распространяется по кабелю в виде бегущей волны. Эта волна обнаруживается как импульс напряжения на клеммах концов кабеля. Измеряя продолжительность времени между импульсами, можно определить расстояние, на котором происходит разряд от конца кабеля. Форма импульсов напряжения зависит от характера разрядов. Типичные формы волн приведены на рис. 10.8.

Цепи обнаружения импульсов показаны на рис. 10.9, а затухание бегущей волны в кабелях — на рис. 10.10. Обычно импульсы, регистрируемые на резисторе, после прохождения усилителя разрядного детектора искажаются.

(c) Метод сканирования:

Для сканирования всей длины кабеля на наличие пустот или производственных дефектов оголенная жила кабеля пропускается через сильное электрическое поле и выполняется определение местоположения разряда. Сердечник материала пропускают через трубку из изоляционного материала, заполненную дистиллированной водой. Четыре электрода в виде колец установлены на обоих концах трубы, а также в середине, так что они имеют электрический контакт с водой. Средние электроды находятся под напряжением при испытании кабелей высоким напряжением, а два других электрода и жила кабеля заземлены. Если разряд возникает на участке между средними электродами, когда кабель проходит между участком средних электродов, разряд обнаруживается и локализуется на этом участке кабеля.

(d) Испытания на срок службы:

Испытания на срок службы предназначены для изучения надежности при эксплуатации. Чтобы определить ожидаемый срок службы кабеля при нормальных нагрузках, проводятся ускоренные испытания на срок службы с использованием повышенных напряжений на фактических длинах кабеля. Установлено, что связь между максимальным электрическим напряжением Е _м и сроком службы изоляции кабеля в часах t примерно соответствует соотношению

где,                           

K = константа, зависящая от полевых условий и материала, и

n = индекс долговечности в зависимости от материала.

Путем проведения длительных испытаний на долговечность при повышенных нагрузках (от 1 часа до примерно 1000 часов) можно определить ожидаемый срок службы при номинальной нагрузке.

Испытание кабелей с высоким напряжением

Что такое «высоковольтное» испытание?

Многие люди знакомы с тестом непрерывности. Тест непрерывности проверяет «хорошие соединения», то есть ток будет течь от одной точки к точке назначения. Если ток течет достаточно легко, то точки соединены. Многие люди менее знакомы с тестом Hipot. «Hipot» — это сокращение от high потенциал (высокое напряжение)

Гипотетический тест проверяет «хорошую изоляцию». Тест Hipot проверяет, что ток не течет между точками, где его быть не должно. В некотором смысле тест Hipot является противоположностью теста непрерывности.

Проверка непрерывности: «Убедиться, что ток легко течет из одной точки в другую».

Hipot Test: «Убедиться, что ток не протекает между точками, где его не должно быть (используя высокое напряжение, чтобы гарантировать отсутствие тока)».

Гипот-тест берет два проводника, которые должны быть изолированы, и прикладывает очень высокое напряжение между проводниками. Текущий ток наблюдают. Если течет слишком большой ток, точки плохо изолированы и не проходят тест.

 наверх

Зачем проводить испытания высоким напряжением?

Гипотетический тест проверяет хорошую изоляцию между частями цепи. Наличие хорошей изоляции помогает гарантировать безопасность и качество электрических цепей. Испытания Hipot полезны при обнаружении

• порезов или смятой изоляции
• случайных проводов или экранирующей оплетки
• проводящих или вызывающих коррозию загрязнений вокруг проводников
• проблем с расстоянием между клеммами0010

Все эти условия могут привести к сбою устройства.

 наверх

Какие существуют виды высоковольтных испытаний?

Существует три общих теста высокого напряжения.

• Испытание на пробой диэлектрика
• Испытание на сопротивление изоляции
• Испытание на сопротивление изоляции

 наверх

Что такое «испытание на пробой диэлектрика?»

Испытание на пробой диэлектрика отвечает на вопрос: «Какое напряжение можно приложить между проводами, прежде чем изоляция разрушится?» Тест увеличивает напряжение до тех пор, пока не увеличится ток. Этот метод определяет максимальное напряжение, которое может выдержать кабель, прежде чем он выйдет из строя. Когда кабель выходит из строя, он обычно повреждается или разрушается.

 наверх

Что такое «испытание на электрическую прочность» (DW)?

Испытание на диэлектрическую стойкость отвечает на вопрос: «Выдержит ли этот кабель требуемое напряжение в течение требуемого времени?» Тест прикладывает требуемое напряжение в течение определенного периода времени и следит за протеканием тока. В идеале ток не течет и кабель не повреждается.

 наверх

Что такое «испытание сопротивления изоляции» (ИК)?

Испытание сопротивления изоляции пытается ответить на вопрос: «Достаточно ли велико сопротивление изоляции?» Тест прикладывает напряжение и измеряет ток. Затем он рассчитывает сопротивление изоляции по закону Ома (R = V/I).

 наверх

Как эти «высокие» тесты влияют на качество?

Все эти тесты являются инструментами, используемыми для понимания того, как будет работать кабель, и для отслеживания любых изменений в характеристиках кабеля.

Испытания на пробой диэлектрика используются на этапах проектирования и квалификации продукции. Это помогает установить максимальное напряжение конструкции. Его также можно использовать на основе случайной выборки, чтобы убедиться, что максимальное напряжение не меняется. Испытания на пробой диэлектрика могут потребоваться при разработке сборок, используемых в критических приложениях.

Многие спецификации испытаний требуют проведения испытаний на диэлектрическую стойкость каждого производимого кабеля. Испытание обычно проводится при примерно 75% типичного напряжения пробоя и делается в качестве подстраховки. Тест чувствителен к дуговому разряду или коронному разряду, поэтому он часто обнаруживает проблемы с расстоянием между клеммами, проблемы с формованием, ошибки допуска в кабелях IDC или любые проблемы, которые могут вызывать дуги. Этот тест не приводит к значительному ухудшению характеристик кабеля.

Испытание на сопротивление изоляции обычно проводится для каждого тестируемого кабеля при напряжении от 300 до 500 В постоянного тока и сопротивлении от 100 до 500 МОм. Тест очень чувствителен к загрязнению в процессе сборки. Припойный флюс, масла, смазки для форм и масло для кожи могут вызвать проблемы. Этот тест отлично подходит для определения изоляции, которая будет проводить ток в присутствии влаги. Выполнение этого теста на каждом кабеле позволяет обнаружить изменения загрязнения в производственном процессе.

 наверх

При использовании всего высокого напряжения, как насчет безопасности?

Продукция, разрабатываемая сегодня, должна соответствовать правилам безопасности продукции. Некоторые из этих правил снижают вероятность поражения электрическим током. Во время гипото-теста вы можете подвергаться некоторому риску. Риск можно снизить, следуя инструкциям производителя. Когда дело доходит до заряда, энергии и напряжения, выберите «самую безопасную» машину, которая будет соответствовать вашим требованиям к тестированию кабелей.

Чтобы свести к минимуму риск поражения электрическим током, убедитесь, что ваше оборудование Hipot соответствует следующим рекомендациям:

• Общий заряд, который вы можете получить при ударе током, не должен превышать 45 мкКл.
• Суммарная энергия гипота не должна превышать 350 мДж.
• Общий ток не должен превышать 5 мА в пиковом режиме (3,5 мА в среднеквадратичном значении).
• Ток неисправности не должен оставаться более 10 мс.
• Если тестер не соответствует этим требованиям, убедитесь, что он оснащен защитной системой блокировки, которая гарантирует, что вы не сможете прикоснуться к кабелю во время его проверки.

Эти рекомендации взяты из стандарта испытаний EN61010-1, Требования безопасности к электрическому оборудованию для измерения, контроля и лабораторного использования, апрель 1993 г., CENELEC. За последнее десятилетие многие правила техники безопасности были гармонизированы (стандартизированы), и EN61010-1 аналогичен UL 61010A-1 (ранее UL3101-1).

Во время тестирования кабелей есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы еще больше снизить риск:

• Проверяйте правильность работы цепей безопасности в оборудовании при каждой его калибровке.
• Следуйте всем инструкциям производителя и правилам техники безопасности.
• Не прикасайтесь к кабелю во время тестирования Hipot.
• Прежде чем отсоединять кабель, дайте тесту Hipot завершиться.
• Носите изолирующие перчатки.
• Если у вас есть какие-либо проблемы со здоровьем, которые могут ухудшиться в результате испуга, не используйте это оборудование.
• Не позволяйте детям пользоваться оборудованием.
• Если у вас есть какие-либо электронные имплантаты, не используйте это оборудование.

 наверх

Где применяется высокое напряжение?

Чтобы понять, как работает тестирование Hipot, вам необходимо понять, куда подключать источник высокого напряжения. Тестеры Hipot обычно подключают одну сторону источника питания к защитному заземлению (заземлению). Другая сторона питания подключается к проводнику, на который накладывается напряжение. При таком подключении источника питания данный проводник может быть подключен к двум местам: к высокому напряжению или к земле.

Если у вас есть более двух контактов, которые необходимо протестировать, подключите один контакт к высокому напряжению, а все остальные контакты заземлите. Проверка контакта таким образом гарантирует, что он изолирован от всех других контактов.

Что происходит, когда вы проверяете что-то более сложное, чем просто контакты? Ряд контактов, соединенных проводами, резисторами, конденсаторами, диодами и другими компонентами, называется «сетью» соединений (или «сетью»). Чтобы протестировать сеть, вы подключаете все контакты в сети к высокому напряжению, а все остальные контакты в устройстве подключаете к земле. Например, если у вас есть провод, который соединяет два контакта, высокое напряжение будет одновременно приложено к обоим этим контактам, и напряжение на всем проводе будет повышено. Все остальные провода и штыри будут удерживаться на земле. Если у вас есть резистор, который соединяет два контакта, напряжение на обоих контактах повышается, а падение напряжения на резисторе всегда равно нулю.