книги из ГПНТБ / Умов П.А. Обслуживание городских электрических сетей учебник
.pdfсоединяется к сети. Кроме того, имеются барабан с проводом мар* ки ПВЛ (магнето) для присоединения испытываемого объекта к установке и барабан с неизолированным медным проводом для заземления корпуса машины. Автомашина укомплектована изоли рующими стойками для крепления провода ПВЛ и каната, ограж дающего автомашину при испытаниях.
Монтаж проводов и отдельных частей установки выполнен от крыто, что позволяет легко проконтролировать и при необходимо сти быстро отремонтировать любой элемент схемы.
§41. Определение мест повреждений кабельных
ивоздушных линий
Повреждения кабельных линий подразделяются на следующие виды:
повреждение изоляции, вызывающее замыкание одной жилы на землю;
повреждение изоляции, вызывающее замыкание двух или трех жил на землю либо двух или трех жил между собой;
обрыв одной, двух или трех жил без заземления или с заземле нием оборванных и необорванных жил;
заплывающий пробой изоляции; сложные повреждения, представляющие собой комбинации из
перечисленных выше видов повреждений.
Для установления вида повреждения кабельной линии во мно гих случаях бывает достаточно измерить с обоих концов линии сопротивление изоляции каждой токоведущей жилы по отношению к земле и сопротивление изоляции между токоведущими жилами, а также определить целость т'оковедущих жил. Эти измерения про изводят мегомметром МС-06 на 2500 в или М-1101 на 500—1000 в.
Если мегомметром не удается обнаружить вид повреждения изоляции, то дополнительно испытывают повышенным напряжени ем от испытательной установки поочередно изоляцию токоведущих жил по отношению к металлической оболочке кабеля и изоляцию между жилами. После того как произведены все необходимые измерения, составляют схему вида повреждения кабельной линии и заносят ее в протокол измерений.
Для определения места повреждения во многих случаях необ ходимо иметь малое переходное сопротивление в месте поврежде ния кабельной линии. Переходное сопротивление снижают до нуж ного предела, прожигая изоляцию в месте повреждения первона чально током от испытательной установки, затем от прожигатель ной установки и при необходимости током от генератора высокой частоты или трансформатора, присоединяемого к одному из концов
линии.
В городских сетях прожигательная установка совмещается с испытательной и монтируется на автомашине. Схема испытательно прожигательной установки приведена на рис. 92. Монтаж проводов и отдельных частей установки выполняют открыто, чтобы можно было легко проконтролировать состояние и осуществить ремонт
171
любого элемента схемы. Расположение оборудования, приборов и рукояток управления такое же, как в передвижной испытатель ной установке. В передвижных лабораториях последних выпусков стеклянные высоковольтные кенотронные и газотронные лампы за меняют кремниевыми выпрямителями.
Процесс прожигания зависит от характера повреждения и со стояния кабельной линии. Так, при повреждении кабеля с сухой изоляцией прожигание проходит спокойно и через 15—20 мин сопротивление изоляции снижается до нескольких десятков ом; при повреждении кабеля с увлажненной изоляцией прожигание
172
нения импульса. На рис. 94, а показан экран электроннолучевой трубки прибора ИКЛ-5 в момент измерения на линии, имеющей короткое замыкание жил кабеля (отраженный импульс своей вер- • шинои направлен вниз). Для указанного случая число отметок /,о, поэтому место повреждения от начала линии находится на рас
стоянии |
г |
|
/,-1 6 0 -2 ,8 -4 4 8 м, |
где 160 м/мксек — скорость распространения импульса по кабель ным линиям.
Рис. 94. Изображение импульсов на экране прибора ИКЛ-5:
?змеРении на линии, имеющей короткое замыкание жил каоеля, о при обрыве жилы в муфте; / — линия импульса, 2 —
сетка, 3 — линия отметок
ри обрыве линии отраженный импульс своей вершиной на правлен вверх (рис. 94,6). Таким образом, импульсный метод позволяет определить не только место, но и характер повреждения.
^Импульсный метод в связи с простотой измерения и сравнитель ной точностью нашел широкое применение.
М е т о д |
к о л е б а т е л |
ь н о г о р а з р я д а |
служит для опреде |
ления зоны |
повреждения |
в кабельных линиях |
при заплывающих |
пробоях. На поврежденную жилу при этом подается напряжение от выпрямительной установки.
В случае пробоя в кабеле происходит колебательный процесс причем период колебания пропорционален расстоянию от места измерения до места повреждения. Прибором ЭМКС-58 определяют
время первого полупериода колебания; шкала прибора для удоб ства измерения отградуирована в метрах.
Общий вид и схема включения прибора ЭКМС-58 показаны на рис. 95.
П е т л е в о й м е т о д применяется для определения зоны по вреждения кабельной линии в том случае, когда жилы кабеля не оборваны, а величина переходного сопротивления одной жилы на землю в месте повреждения находится в пределах до 5000 ом Вели переходное сопротивление более 5000 ом, необходимо произ
174
вести прожигание места повреждения для доведения сопротивления до требуемого предела.
При определении зоны повреждения кабельной линии петлевым методом неповрежденную и поврежденную жилы соединяют на
Рис. 95. Прибор ЭМКС-58:
а — общий вид, б — схема |
включения прибора для измерения расстояния до места |
|
повреждения; t — делитель |
напряжения. 2 — зарядное |
сопротивление, 3 — провод. |
4 — выпрямительная установка, 5 — прибор ЭМКС-58, |
6, 7 и 8 — система заземле |
|
|
ния |
|
одном конце перемычкой, сечение которой не менее сечения жилы. Необходимо учитывать, что на результаты измерения сильно влия ют сопротивление перемычки между жилами кабеля и переходные сопротивления контактов в месте присоединения перемычки к жи лам. Соединения должны быть выполнены тщательно.
Схема питается от ак |
|
|
|
|||
кумулятора АКН-10-6, а |
|
|
|
|||
при |
больших переходных |
|
|
|
||
сопротивлениях в |
месте |
|
|
|
||
повреждения— от |
сухих |
|
|
|
||
батарей БАС-60 или БАС- |
|
|
|
|||
80. |
Гальванометр |
присо |
|
|
|
|
единяют непосредственно |
|
|
|
|||
к |
концам |
жил |
кабеля |
|
|
|
(рис. 96). |
|
мост, |
|
|
|
|
Уравновешивая |
|
|
|
|||
определяют |
место по |
Рис. 96. Принципиальная схема измерения |
||||
вреждения по формуле |
|
петлевым методом |
||||
|
|
|
|
o r |
т |
|
|
|
|
|
R1+R2’ |
|
|
где |
1Х— расстояние от места измерения до места |
повреждения, м\ |
||||
L — длина |
кабельной линии |
(если |
линия состоит |
из кабелей раз |
ного сечения, длину приводят к сечению наибольшей части линии), м\ R1 и R2 — сопротивления плеч моста, ом.
175
Измерение производят дважды, пересоединяя концы жил кабе ля ^на зажимах моста. Для определения зоны повреждения кабель ной линии на месте необходимо точно знать длину и трассу линий,
в противном случае |
может быть допущена большая |
погрешность. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Е м к о с т н ы й |
м е т о д |
опре |
||
|
|
|
|
|
|
|
деления зоны повреждения ка |
||||
|
|
|
|
p i |
|
бельных линий |
применяется при |
||||
|
|
|
|
|
обрывах жил кабеля в трех слу |
||||||
|
Л |
е! |
|
|
чаях: |
|
|
|
|
||
|
Lx |
|
а ) |
- |
|
|
1. При обрыве жилы кабеля |
||||
|
|
|
|
|
|
|
без заземления (рис. 97, а). В |
||||
|
|
|
L |
|
|
|
этом |
случае емкость оборванной |
|||
|
|
|
|
|
|
|
жилы измеряют сначала с одного |
||||
|
|
-------------- — |
|
|
конца С1, а затем с другого кон |
||||||
|
|
|
|
ца С2. Длину кабеля L делят про |
|||||||
|
1х |
- |
и |
? |
X |
е |
порционально полученным |
емко |
|||
|
в) |
|
|
|
стям. Расстояние до зоны повреж |
||||||
|
|
— |
--- /--- |
дения определяют по формуле, |
|||||||
|
|
|
/ - |
L'CI |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
. |
|
l cf |
- |
г |
|
4 |
|
х С 1+ С 2' |
|
||
|
|
2. |
При обрыве жилы с зазем |
||||||||
1х ± |
В) |
' |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
лением одного конца (рис. |
9 7 , б). |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Рис. 97. |
Виды повреждения кабе В этом случае измеряют емкость |
||||||||||
о.— без |
лей с обрывом жил: |
|
|
участка линии |
С/, |
не имеющего |
|||||
заземления, |
б— с |
заземлением |
заземления, и емкость неповреж |
||||||||
одного конца, в — с |
заземлением одного |
||||||||||
|
конца и двух других жил |
|
|
денной жилы С. Расстояние до |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
зоны повреждения определяют по |
||||
|
|
|
|
|
|
|
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L C 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
3. |
|
При обрыве жилы с заземлением одного конца и двух дру |
|||||||||
гих жил (рис. |
97, в ) . В |
этом |
случае |
измеряют |
емкость участка |
||||||
линии С/, не имеющего заземления, и расстояние до зоны повреж |
|||||||||||
дения определяют по формуле |
|
|
|
|
^ |
||||||
|
|
|
|
|
|
, _ |
С1 -1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
с |
’ |
|
|
|
где Со |
|
удельная емкость |
одной жилы для данного сечения и |
||||||||
напряжения кабеля, принимаемая по заводским или паспортным |
|||||||||||
данным. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
При измерениях емкостным методом жилы кабеля заземляют ва исключением той, емкость которой определяют. Емкость жил кабеля измеряют на переменном токе с помощью емкостных мо стов. Применяют мосты переменного тока с питанием от лампового генератора 1 0 0 0 гц мощностью 1 0 — 2 0 ва с измерителем в виде телефона. Схема измерения емкости на переменном токе приведена
т
Регулированием сопротивления R и емкости С достигается от сутствие тока и, следовательно, звука в телефоне Т. Измеренная емкость С равна емкости поврежденной жилы Сх.
Емкостный метод применим, если переходное сопротивление Rx в месте повреждения превышает 5000 ом\ при переходном сопро
тивлении менее 5000 ом точ |
|
||
ность измерения снижается. |
|
||
Определив одним из ука |
|
||
занных методов зону поврежде |
|
||
ния кабельной линии, персонал, |
|
||
работающий |
по |
измерениям, |
|
приступает к точному нахожде |
|
||
нию места повреждения непо |
|
||
средственно на трассе. Для это |
|
||
го применяют следующие мето |
-0 ~0 |
||
ды измерения: индукционный, |
|||
акустический и метод наклад |
Рис. 98. Схема измерения емкости на пе |
||
ной рамки. |
|
|
|
Индукционным методом оп |
ременном токе' |
||
ределяют место |
повреждения |
|
|
кабельных |
линий, имеющих |
|
пробой изоляции между двумя или тремя жилами и малое переход ное сопротивление в месте повреждения.
И н д у к ц и о н н ы й м е т о д основан на улавливании магнитно го поля над кабелем, по которому пропускается ток звуковой ча стоты (800—1100 гц). Генератор звуковой частоты соединяют с
поврежденными жилами кабеля и повышением напряжения генера тора добиваются тока в кабеле не менее 15 а.
Рис. 99. Определение места повреждения кабеля индукционным методом:
а — схема определения места повреждения и кривая слышимости звука |
над |
кабелем, б — работа оператора на трассе |
|
12 Заказ 343 |
177 |
Оператор, снабженный рамкой, усилителем и телефоном, пере двигается по трассе к-абельной линии и прослушивает звуковые сигналы от генератора; эти сигналы будут слышны на том участке трассы, где по кабелю протекает ток, т. е. на участке от генера тора до места повреждения. Над местом повреждения, где ток пе реходит с одной жилы на другую, образуется некоторое усиление магнитного поля и звук в телефоне заметно возрастает и на рас-
/
а — при заплывающих пробоях в муфте, б — при замы-, канин в месте повреждения, в — с использованием емко сти неповрежденных жил; 1 — жилы кабеля, 2 — метал лическая оболочка кабеля
стоянии 0,5 м за местом повреждения прекращается. На рис. 99 показаны схема определения места повреждения индукционным методом и кривая слышимости звука над кабелем, а также работа оператора на трассе. Необходимо помнить, что при заглублении
кабеля свыше 1,5 м звук становится слабым, |
что может привести |
к ошибке в определении места повреждения. |
|
А к у с т и ч е с к и м м е т о д о м определяют |
место повреждения |
кабельных линии непосредственно на трассе при пробое изоляции жилы на землю и в ряде других случаев. Акустический метод осно ван на прослушивании с поверхности земли электрического разря да в месте повреждения кабельной линии при помощи звукового приемника с телефоном или деревянного стетоскопа.
Электрический разряд создается измерительной установкой.
На рис. 100, о показана схема определения места повреждения кабельной^линии в муфте при заплывающих пробоях. В муфте ме жду жилой и металлической оболочкой кабеля происходит сильный искровой разряд, который прослушивается с поверхности земли.
178
На рис. 100, б показана схема определения места повреждения кабельных линий при замыкании в месте повреждения. В схему вводят разрядник Р и конденсатор С. При такой схеме, являю щейся фактически схемой генератора импульсов, в месте повреж дения создается искровой разряд, который прослушивается с по верхности земли. Чтобы обеспечить выделение максимальной энер гии в искровом разряде в месте повреждения кабельной линии, емкость конденсатора С должна быть большой, а напряжение заряда конденсатора должно вызывать искровой разряд в повреж денном месте. Однако чрезмерно большое повышение напряжения заряда конденсатора может вызвать при разряде повреждение изоляции в других ослабленных местах линии. Рекомендуемое
напряжение заряда конденсатора не |
должно превышать 5 — 8 |
кв |
|
для кабельных линий до 1 кв, 20—25 кв для кабельных линий 6 |
кв |
||
и 25 30 кв для кабельных линий 1 0 |
кв. Емкость |
применяемых |
|
высоковольтных конденсаторов колеблется от 0 , 5 до 2 |
мкф и более. |
Вместо конденсаторов может быть использована емкость непо врежденных жил кабеля (рис. 100, в). При этом методе определе ния места повреждения генератор импульсов присоединяют к по врежденной кабельной линии и на поврежденную жилу подают импульсы с периодичностью один импульс в секунду. Оператор, про ходя по трассе кабельной линии, в зоне повреждения ставит прием ник звуков на землю и через телефон прослушивает разряды. Над местом повреждения кабельной линии слышимость искровых раз рядов наибольшая. Место повреждения линий, проложенных от крыто (в коллекторах) или раскопанных, определять акустическим методом не следует, так как возможны ошибки из-за распростра
нения звуковых |
колебаний |
по металлическим оболочкам кабеля |
на значительные |
расстояния. |
|
М е т о д н а к л а д н о й |
р а м к и применяется для открыто про |
ложенных кабельных линий (в коллекторах) при пробое изоляции одной жилы на металлическую оболочку. При использовании этого метода для кабельных линий, проложенных в земле, необходимо раскопать несколько шурфов по трассе линии. Для определения места повреждения методом накладной рамки на конце линии между поврежденной жилой и металлической оболочкой включа
ют генератор звуковой частоты (800—1200 |
гц) мощностью от 1 0 |
до 50 вт. |
|
На кабель накладывают прямоугольную |
рамку с присоединен |
ным к ней телефоном. Если рамка находится до места поврежде ния, при вращении рамки вокруг кабеля звук в телефоне дважды достигает максимума и минимума, так как магнитное поле в этом случае образуется от токов, протекающих по жиле и по металли ческой оболочке. Если же рамка установлена за местом поврежде ния, изменение звука в телефоне не прослушивается, поскольку
поле образуется только током, протекающим по металлической оболочке.
Рамка |
состоит из |
300—400 |
витков провода |
ПЭ диаметром |
0 , 0 1 мм, |
причем витки |
собраны |
в плотный жгут |
и рамка сверху |
12* |
|
|
|
|
179