Что такое прожиг кабеля и как его выполняют

Прожиг кабеля: что это такое и как его выполняют

Прожиг кабеля относится к достаточно сложным и ответственным технологическим задачам. При выполнении этой операции необходимо предпринять ряд мер, во избежание повреждений исправной части. Схема работы включает в себя удаление пришедшей в негодность части и ее замену с использованием пригодного к эксплуатации кабеля или муфт соединения.

Что такое прожиг кабеля и его применение

В первую очередь, при обнаружении повреждения изоляционного слоя на высоковольтном участке линии, выполняется локализация аварийной зоны. Только затем начинается процесс ликвидации неисправности. Необходимое условие при выбранном нами способе поиска дефектов – показатели переходного напряжения в точке выявления повреждения – не больше, чем 3,0-5,0 кОм, должен составлять уровень переходного напряжения. Если данное требование не выполняется, вероятность проблем с локализацией значительно возрастает.

При низких параметрах U есть несколько вариантов сбоя в работе – например, метод применения акустической технологии в подобных условиях неэффективен при низком переходном напряжении, если магистраль находится на больших глубинах. Аппарат прожига кабеля будет идеальным выходом из положения в данном случае. Процесс выглядит как преобразование однофазных замыканий токопроводников в межфазные, с их последующей локализацией методом индукции.

Энергия, образующаяся в зоне КЗ, необходима для осуществления прожига кабеля. В итоге наблюдается обугливание наружной оболочки и снижение в зоне обнаруженного дефекта уровня переходного напряжения.

Такая технология будет оптимальным выбором при определении повреждений на поверхности концевиков и всех видов кабельных муфт. В открытых электромагистралях проблемная зона быстро устанавливается тактильно или по высокой концентрации выделяемой гари.

Установки для прожига кабеля

В странах СНГ и РФ оборудование для прожига классифицируется с учетом его назначения. Рассмотрим три основных вида:

приборы для высоковольтного варианта прожига и выполнения испытательных мероприятий. В наивысшей точке напряжение данных устройств достигает 60-70 киловольт;
в переделах 20-25 кВт работает аппаратура, применяемая с наличием в ней одного источника с низким номинальным напряжением и несколькими – с высоким;
появившийся при замыкании однофазного типа на одном из токопроводников контакт на оболочку разрушают агрегаты дожигающей категории. Необходимый результат достигается пропуском через поврежденное место тока до 300 Ампер.

Важно внимательно учесть при выборе устройства прожига указанные в инструкции эксплуатационные характеристики и возможную несовместимость оборудования от разных производителей.

Главные показатели

Все изложенное выше свидетельствует, что основной характеристикой прибора будет рабочий ток и выходное напряжение. Не меньшее значение имеет также число ступеней.

Нужный результат может быть достигнут при таком условии – показатели переходного и внутреннего напряжения в зоне повреждения должны как-можно больше соответствовать друг другу. В реальности при значительном отличии данных параметров работа прибора просто невозможна.

Только применение многоступенчатой методики поможет решить подобную проблему. Суть процесса заключается в переключении при более низком переходном напряжении на источник с меньшими параметрами напряжения. 3-6 ступеней имеют современные образцы приборов прожига.

Несколько моделей подобного оборудования:

Порядок выполнения

Обычно на практике встречаются либо замыкание, либо обрыв жил кабеля. Первое повреждение бывает высоко-и низкоомным. Выполнение перезвонки показывает наличие КЗ в последнем случае, а вот для первого варианта потребуется еще и процедура прожигания. Только так можно проникнуть сквозь изоляционный слой и трансформировать замыкание в низкоомное или выполнить перевод однофазного повреждения в 2-3 фазное.

На первой стадии процедура выполняется при низких показателях тока и достаточно высоком напряжении. Наблюдается пробой изоляции и методичное снижение напряжения параллельно уменьшением сопротивления в зоне дефекта. А вот показатели протекаемого тока начинают расти. На порядок с кОм до нескольких ОМ снижается сопротивление. Мощность прожига ограничивается благодаря изменению напряжения. Алгоритм процесса в различных модификациях имеет обширный диапазон и может быть использован и для переменного, и для постоянного тока.

Работы с муфтой

Под влиянием внешней среды или вследствие неграмотного монтажа эти элементы могут разрушаться. Профилактические мероприятия по выявлению проблемных мест производятся следующим образом:

Напряжение пробоя подается высоковольтным устройством на любую жилу. Электрическая прочность и номинальное напряжение понижаются после серии подобных пробоев. Если этого не происходит, можно констатировать неисправности концевых или соединительных муфт. Обычно речь идет о последних, а в первом случае вероятность возникновения проблем на практике очень незначительна.
До 10 минут происходит процедура непрерывающегося прожига. При неизменном периоде разрядного напряжения приступаем к локализации тестируемого участка.

Выбор одного из этих методов делается с учетом параметров сопротивления в зоне пробоя.

Что такое прожиг кабеля и как его выполняют

Порядок выполнения работ
Установки для прожига и диагностики кабеля

Порядок выполнения работ

В принципе выделяют два вида повреждений – обрыв кабеля или одной из его жил и замыкание. Однако, замыкание не столь однозначно, оно может быть низкоомным и высокоомным. В первом случае, обычная прозвонка покажет КЗ, во втором – нет. Для уменьшения сопротивления поврежденного места необходимо прожечь изоляцию до образования низкоомного замыкания или перевода однофазного замыкания в 2-3-фазное.

Начальный этап прожига кабеля происходит под высоким напряжением, но с низким током. Под действием высокого напряжения происходит пробой изоляции и начинает протекать ток. Постепенно напряжение пробоя изоляции снижается вместе с сопротивлением поврежденного участка. По мере роста тока и снижения сопротивления, понижают напряжение прожига и повышают ток. Так добиваются снижения сопротивления с десятков кОм до единиц-десятков Ом. Напряжение снижают для ограничения мощности прожига. Этот процесс проводят как при постоянном, так и при переменном токе, алгоритмы работы установки зависят от конкретной модели.

Прожиг кабеля позволяет локализировать поврежденный участок, как визуально, так и по запаху гари и прочим последствиям процесса.

Среди типовых ситуаций можно выделить пробой в соединительной муфте. Тогда для прожига характерно снижение сопротивления в процессе выполнения работ и обратное повышение после его завершения. Другой случай, когда поврежденное место находится под водой и протекает практически постоянное значение тока, а сопротивление поврежденного участка остается в пределах 2-3 кОм. После прожига проводят поиск поврежденного места акустическим или индукционным методом.

При прожиге кабелей под высоким напряжением происходят пробои, а после 5-10 минут повторения процедуры напряжение пробоя снижается, тогда установку переводят на другую ступень прожига.

Если в процессе проведения прожига места повреждения силовых кабелей напряжение пробоя обратно повысилось, установку вновь переводят на большее напряжение и так, пока не добьются устойчивых низкоомных результатов и образования надежного металлического мостика между жилами.

Для разрушения металлического соединения, возникшего в результате пробоя, используют импульсные электродинамические воздействия, например, путем разряжения ёмкости двух исправных жил на третью и экран. Или используют ёмкость батареи конденсаторов заряженных до высокого напряжения (порядка 5 кВ) и ёмкости до 200 мкФ. От ёмкости прямо пропорционально зависит энергия разряда.

При первичном высоковольтном прожиге токи составляют доли и единицы ампер, а при дальнейших понижениях напряжения ток возрастает до сотен ампер. Этой процедурой занимаются специалисты из электролаборатории.

На картинке изображена одна из схем прожига кабеля, где нижняя жила повреждена:

Установки для прожига и диагностики кабеля

Такие установки весят достаточно много, а поврежденный кабель приходится искать где угодно: и в тоннеле, и под землей и в кабельной сборке. Поэтому электролаборатории обычно оборудуют передвижные установки на базе автомобилей или автобусов. Кроме установки автомобиль оборудуется бензиновым или дизельным генератором.

Установки для прожига места повреждения силовых кабелей обычно не универсальны, рассчитаны под конкретный ряд напряжений, регулируемых ступенчато или не имеют ступеней регулировки. Приведем несколько примеров:

Установка АПУ 1-3М, выдаёт напряжение до 24 кВ, а ток до 30 А.
Установка ВУПК-03-25, напряжение 25 кВ, ток – 55А.
Установка ИПК-1, комбинированная, состоит из ВПУ-60 и МПУ-3 Феникс, прожигает напряжением до 60 кВ, выходные токи до 20А.

Низковольтная дожигающая установка: УД-300 и ВП-300, выдает 250 Вольт с током до 300А. Не имеют ступеней регулировки.

На видео ниже наглядно показано, как работает установка для прожига кабеля УПИ-10:

Полезное по теме:

Что такое прожиг кабеля и как его делают?

При повреждении силовых кабелей необходимо точно определить место, где произошла авария. В большинстве случаев для локализации пробоя изоляции применяется акустический или индукционный поиск, но данные методики эффективны только в случае низкоомных замыканий. При высоких переходных сопротивлениях потребуется прожиг кабеля. О том, что представляет собой эта технология, Вы узнаете из материалов нашей статьи.

Что такое прожиг кабеля и для чего его применяют?

Если на высоковольтном кабеле имело место повреждение изоляции, то необходимо локализовать аварийный участок, после чего приступить к устранению аварии. Важным условием для применения методик поиска дефектной изоляции является уровень переходного сопротивления в месте аварии, оно не должно быть больше 3,0-5,0 кОм. В противном случае с локализацией повреждения возникнут проблемы.

В некоторых случаях не поможет даже низкое переходное сопротивление. Например, эффективный акустический метод может дать сбой при большой глубине прокладки кабеля или в случае проблем с определением ее прохождения. В таких случаях применяется аппарат прожига оболочки кабеля. С помощью прожигающей установки можно из однофазных замыканий жил кабеля создать межфазные, и локализировать их индукционным методом. Подробно о различных способах поиска повреждений, в том числе и обрывов в кабельных линиях, можно узнать на нашем сайте.

Прожиг осуществляется энергией, которая выделяется в месте КЗ (то есть, принцип работы такой же, как у нагревательного кабеля). В результате обугливается оболочка и понижается переходное сопротивление там, где имеется дефект изоляции.

Заметим, что с помощью данной методики можно определить повреждения на кабельных муфтах, концевиках. Если кабельная трасса незакрыта, то обнаружить проблемное место не составит труда тактильным способом или по выделяемой гари.

Типы установок для прожига кабелей

В России и странах ближнего зарубежья рассматриваемые установки принято классифицировать по назначению. В связи с этим аппараты для прожига разделяют на следующие три вида:

Устройства, используемые как в процессе испытаний, так и при высоковольтном прожиге. Пиковое напряжение таких аппаратов около 60,0-70,0 киловольт.
Приборы с рабочим диапазоном до 20,0-25,0 киловольт. Как правило, на них устанавливаются несколько высоковольтных источников и один низкого напряжения. Прожигающий аппарат АПУ 1-3 М
Дожигающие аппараты, разрушают контакт (металлический мост), образующийся при однофазном КЗ одной из жил на оболочку кабеля. Для этой цели через поврежденный кабель пропускается ток величиной до 300,0 Ампер.

УД-300 — аппарат для дожига

Соответственно, делая выбор между моделями устройств для прожига, необходимо принимать во внимание, что оборудование различных производителей может быть несовместимо и отличаться эксплуатационными характеристиками.

Перечень основных характеристик

Из текста выше становится понятно, что основными показателями устройств прожига является выходное напряжение и ток. Не менее значимая характеристика – количество ступеней. Здесь необходимо дать пояснение.

Дело в том, что рассчитывать на эффективность прожига прибором можно только в тех случаях, когда внутреннее сопротивление аппарата и значение переходного сопротивления в проблемном месте примерно одного порядка. То есть, на практике невозможен прибор, способный поддерживать пиковое напряжение при небольшом внутреннем сопротивлении.

Единственный выход из создавшегося положения – многоступенчатая методика. Она заключается в переключении на источник с меньшим напряжением при понижении переходного сопротивления. Современные аппараты для прожига могут быть оснащены тремя-шестью ступенями прожига.

Ниже приведен фрагмент таблицы с основными характеристиками различных многоступенчатых моделей.

Сравнительные характеристики устройств для прожига кабеля

Технология выполнения процесса прожига

На практике чаще всего применяется три методики:

Для прожига соединительных муфт.
Снижения сопротивления изоляции кабеля.
Разрушение спайки однофазного КЗ.

Рассмотрим каждую из них.

Прожиг муфт

Муфты, надеваемые на концы кабеля, могут подвергнуться разрушению. Причиной этого может быть как неправильный монтаж, так и деструктивное воздействие внешней среды. Для обнаружения таких повреждений регулярно проводятся испытания кабельных сетей с целью профилактики.

Методика испытаний следующая:

Используя высоковольтный прибор на одну из жил подается напряжение пробоя. После серии пробоев должно уменьшиться напряжение и электрическая прочность. В противном случае все свидетельствует о том, что возникли проблемы с соединительными или концевыми муфтами (последнее маловероятно, чаще всего неисправность происходит в месте наращивания кабеля).
Непрерывный прожиг продолжается до 10-и минут, если за этот период напряжение разряда не понизится, испытания прекращают и приступают к локализации повреждения.

Выбранный метод поиска места повреждения подбирается в зависимости от того, какая установилась величина сопротивления в месте пробоя.

Проверка кабеля

Как и в предыдущей методике проблемы с оболочкой кабеля чаще всего обнаруживают при профилактике, которую необходимо регулярно делать даже для внешне исправных кабелей. Если при проверке наблюдается серия разрядов с постепенным снижением напряжения, все указывает на повреждение изоляции, например, прокол кабеля. Как только установится минимальное напряжение разряда, выполняется прожиг на максимальной ступени, то есть повышенным напряжением.

В результате изоляция обуглиться и высохнет, высоковольтные импульсы разрядов сменяться устойчивым протеканием тока в месте КЗ, при этом будет наблюдаться падение сопротивления в аварийной точке. Это потребует понижения напряжения источника, то есть, снизить ступень. Если в процессе прожига величина сопротивления перехода начнет повышаться, ступень меняется на более высокую, пока ситуация не стабилизируется.

Теперь рассмотрим, схему подключения кабеля, когда необходимо из однофазного КЗ сделать межфазное.

Как из однофазного КЗ сделать двухфазное

Приведенная схема работает по следующему алгоритму:

Используя прожигательный прибор «2» мы разрушаем контакт между поврежденной жилой «с» и металлической оболочкой кабеля.
При этом подключение испытательного устройства «1» производится одним концом к двум целым жилам «a» и «b», а вторым к разряднику «3» (также подключенного к жиле «с»). Емкость, образуемая двумя жилами, накапливает заряд до тех пор, пока он не будет соответствовать напряжению разрядника (как правило, от 5,0 до 10,0 киловольт). При импульсном разряде разрушается контакт между поврежденной жилой и оболочкой.
За счет наличия заряда на жилах «a» и «b» при переходных процессах с большой вероятностью может произойти пробой между целыми жилами и поврежденной «с». В этом случае напряжение испытательной установки «2» будет недостаточно для срабатывания разрядника.

Заметим, что при помощи данной схемы может не получиться создать межфазное КЗ. При этом попытки увеличения выходного напряжения испытательного прибора могут вызвать пробой совершенно в другой точке.

Удаление спайки при однофазном КЗ

В том случае, когда имело место длительное КЗ между оболочкой и жилой кабеля, то точке электрического контакта может произойти спайка между этими элементами. Как показывает практика, прожигатель не всегда эффективен для разрушения электрического контакта. Если оставить все как есть, то локализировать место аварии затруднительно.

Для решения данной проблемы часто используется конденсаторная батарея до 200,0 мкФ, способная накопить заряд с высоким напряжением до 5,0 кВ. Помимо этого можно использовать в качестве емкости неповрежденные жилы, как это было показано на рисунке выше. То есть, подключение конденсаторной батареи осуществляется при помощи управляемого разрядника, запитанного от высоковольтного прибора для испытаний.

При разряде емкости, электродинамическое воздействие на спайку и прохождение через нее мощного импульса приводит к разрушению электрического контакта.

В том случае, когда описанных мер недостаточно, можно использовать специальные «отжигатели» с увеличенной мощностью источника за счет установки высоковольтного трансформатора. При прохождении через спайку высокого постоянного тока она расплавляется.

Актуальные статьи по теме:

Прожиг и дожиг изоляции кабеля

В последние годы беспрожиговые методы поиска повреждений энергетических кабелей получили в России довольно широкое распространение. Возможности использования таких методов в российском электросетевом хозяйстве остаются ограниченными. Это связано с тем, что большая часть кабельных линий остается неоттрассированной, а на таких кабелях одними беспрожиговыми методами и акустическим поиском не обойдешься. Поэтому самой популярной схемой поиска повреждений на энергетических кабелях в России остается и в ближайшие годы останется схема:

Залог эффективности работы по такой схеме – качественные прожигающие установки от предприятия «АНГСТРЕМ». Для отыскания повреждений с помощью импульсной рефлектометрии и индукционного поиска необходим прожиг, обеспечивающий преобразование высокоомных однофазных повреждений кабеля в низкоомные двух или трехфазные с появлением надежного металлического мостика в месте повреждения. Если при прожиге удается достичь замыкания жилы на жилу, то проблем с отысканием точного места повреждения больше не возникает. С другой стороны, «вкачивание» в кабель большой мощности в процессе прожига не должно приводить к тому, чтобы кабель выходил из строя в других местах.

Прожиг кабеля высоковольтного является подготовительной процедурой, обеспечивающей возможность использования совокупности методов ОМП. Некоторые методы ОМП применимы только при переходном сопротивлении в месте повреждения изоляции не более сотен или даже единиц Ом (в отдельных случаях – десятых долей Ома). Снизить переходное сопротивление – задача прожига.

Технология процесса прожига:

Первый этап — предварительный высоковольтный прожиг кабеля, осуществляется с помощью высокого напряжения и низких токов до момента образования пробоя в кабеле. Стандартная прожигающая установка выдает максимальное напряжение порядка 20–25 кВ. Процесс высоковольтного прожига происходит следующим образом: на поврежденный кабель подается минимальное напряжение и затем происходит его плавный подъем до 20–25 кВ или до того значения, на котором удается добиться пробоя, после чего начинается процесс прожига.

Максимальное напряжение при прожиге кабеля не должно превышать 0,5–0,7 U исп., однако на практике такого напряжения не всегда хватает, чтобы осуществить предварительный прожиг. Если прожигающая установка, выдающая максимальное напряжение 20–25 кВ, не в состоянии обеспечить пробой кабеля, дополнительно в комплексе с ней используют установку с максимальным напряжением 60–70 кВ, но с меньшей мощностью. Оборудование данного типа называют установками для испытаний и прожига высоковольтных кабелей, они могут подключаться к прожигающей установке либо использоваться обособленно.

Второй этап — прожиг кабеля, начинается с момента пробоя и возникновения короткого замыкания и осуществляется с помощью понижения напряжения и увеличения силы тока до момента преобразования однофазного замыкания в двух или трехфазное (сваривания жилы с жилой). Вначале источник высокого напряжения разрушает изоляцию кабеля минимальным током, затем, по мере того как осуществляется прожиг, значения напряжения постепенно снижаются, а значения тока увеличиваются.

В случае дополнительного использования установки для испытания и прожига с максимальным напряжением 60–70 кВ, она производит процесс прожига напряжением от 60–70 кВ до 20–25 кВ, после чего в работу автоматически включается основная прожигающая установка, обладающая большей мощностью.

Третий этап — дожиг кабеля, является завершающим этапом прожига и производится на низких напряжениях и высоких токах порядка 20–60 А в зависимости от модели прожигающей установки. Данный этап осуществляется с помощью низковольтного источника, который автоматически подключается при падении напряжения до определенных значений.

В случае возникновения замыкания одной жилы на оболочку для разрушения проводящего мостика между жилой и оболочкой используют специальные достаточно мощные прожигающие установки, способные выдавать большие значения токов (300 А). Нужно отметить, что использование установок данного типа может приводить к снижению ресурса кабеля и его повреждению в иных, «слабых» местах.

Типы установок для прожига кабелей поставляемые компанией «АНГСТРЕМ»

Наименование оборудования Установки испытания и прожига (60-70 кВ) Установки прожига (напряжение 20 — 25 кВ, тока от 20 А) Установки дожига для разрушения мостика между жилой и оболочкой (ток 300 А)

АИП-70	✓
ВПУ-60 (заменяет АИД-60П «Вулкан»)	✓
АПУ-1-3М	✓
АПУ-2М	✓
МПУ-3 «Феникс»	✓
УД-300	✓
УД-300М	✓
АИП-70 + АПУ-1-3М	✓	✓
АИП-70 + АПУ-2М	✓	✓
ИПК-1, ВПУ-60 + МПУ-3 «Феникс»	✓	✓

Предприятие «АНГСТРЕМ» поставляет три типа прожигающих установок:

Установки для испытания и прожига высоковольтных кабелей с максимальным напряжением 60–70 кВ, используемые как вспомогательное оборудование на начальных этапах прожига.
Установки прожига с максимальным напряжением 20–25 кВ, с несколькими высоковольтными и одним низковольтным источником.
Установки дожига, предназначенные для разрушения металлического мостика между жилой и оболочкой большими токами (300 А) в случае однофазного замыкания на жилу.

При выборе той или иной модели необходимо учитывать, как производственные задачи, так и характеристики уже имеющегося в наличии оборудования и его совместимость с приобретаемым.

Пример совместимости оборудования «АНГСТРЕМ» для прожига

Основные технические характеристики прожигающих установок компании «АНГСТРЕМ»

Наименование оборудования Максимальное выходное напряжение, кВ Максимальный выходной ток, А Количество ступеней Характеристики ступеней, кВ

АПУ 1-3М	24	40	4	25; 5; 1; 0,3
АПУ-2М	30	80	8	30; 17; 8; 5; 1,7; 1; 0,3; 0,18
МПУ-3 «Феникс»	20	20	4	20; 5; 0,6; 0,3
УД-300	0,25	300	1	0,25
ИПК — 1 (ВПУ — 60 + МПУ — 3 Феникс)	60	20	5	60; 20; 5; 0,6; 0,3

Важные параметры прожигающих установок

Прожигающая установка состоит из нескольких высоковольтных источников и одного низковольтного. Максимальные значения тока и напряжения каждого источника называют ступенями, их количество может варьироваться от четырех до шести. В процессе прожига кабеля по мере снижения напряжения пробоя осуществляется переход на следующую ступень прожигания. Как только по параметрам установки представляется возможность включить на параллельную работу (или отдельно) более мощную ступень, она включается в работу. Под более мощной ступенью понимается установка с меньшим внутренним сопротивлением и большим током.

Возможность непрерывного прожига

Прожигающие установки старого образца использовали ручное переключение ступеней оператором, что нередко приводило к прерыванию горения дуги, увеличивало время прожига и создавало возможность для «заплывания» пробоев. Современные устройства прожига снабжены автоматическими системами переключения ступеней прожига, исключающие разрыв дуги в месте прожига, что существенно сокращает затраты времени на подготовительные работы для отыскания мест повреждения. Часто такой прожиг называют «бесступенчатым», что не должно вводить специалистов в заблуждение: данное понятие вовсе не означает отсутствие нескольких силовых блоков (ступеней) — просто переключение между ними производится автоматически, без участия оператора. Для генерации высокого напряжения в конструкции прожигающих установок используются либо масляные трансформаторы, либо «сухие» трансформаторы. Вопрос автоматического переключения ступеней без разрыва дуги решен в обоих типах устройств, однако существует мнение, что только сухие трансформаторы могут обеспечить непрерывный прожиг в любых условиях. Связано данное явление с разным энергопотреблением двух видов трансформаторов в режиме короткого замыкания. Масляные трансформаторы имеют существенно большее энергопотребление в режиме короткого замыкания, поэтому держать их включенными одновременно в процессе всего прожига неэффективно, следовательно, при понижении напряжения происходит отключение источника с масляным трансформатором, генерирующего более высокое напряжение. Очень часто переход на более мощную ступень прожигания приводит сначала к «заплыванию», т.е. к подъему пробивного напряжения, при этом следует вернуться к предыдущей ступени более высокого напряжения, а затем после снижения напряжения пробоя переходить на следующую ступень.

Вес и габариты оборудования в зависимости от типа трансформатора

Наименование оборудования Тип трансформаторов Вес оборудования, кг

АПУ-1-3М	Масляный	270
АПУ-2М	Масляный	195
МПУ-3 «Феникс»	Сухой	55

Синхронизация работы с устройствами высоковольтного прожига

Установки прожига изоляции кабеля предприятия «АНГСТРЕМ» имеют возможность подключения устройств высоковольтного прожига, которые могут начать прожиг с 60–70 кВ. Это существенно расширяет возможности при выполнении работ по поиску повреждений высоковольтных кабельных линий. Прожигающие установки используются не только стационарно, но и в составе передвижных электротехнических лабораторий, где всегда реализуется возможность высоковольтного прожига.

Контроль оператором тока прожига

Неконтролируемый рост тока прожига при падении напряжения приводит к повреждению и выводу из строя соседних кабелей, что особенно актуально при прожиге в кабельных каналах. Вустановках прожига предприятия «АНГСТРЕМ» реализована возможность автоматической или ручной установки максимально допустимого тока, это является плюсом, обеспечивающим безупречное качество работы специалистов на месте производимых работ.

Энергопотребление, возможность полноценно работать от автономного источника питания ограниченной мощности

Большая часть кабельных электротехнических лабораторий, оснащенная прожигающими установками, монтируется на базе автомобиля типа ГАЗели, разместить на борту которого электростанцию мощностью более 6 кВА не представляется возможным. Способность прожигающих установок «АНГСТРЕМ» работать от электростанции 6 кВа с сохранением достаточной мощности является функциональным преимуществом по сравнению с более энергоемкими устройствами.

Мощность прожигающей установки

Мощность прожигающей установки является одной из важных характеристик, влияющей на время прожига изоляции кабеля и его эффективность. Также более мощные установки хорошо зарекомендовали себя в условиях, когда кабели сильно замокли и требуют «сушки».

Длительность работы без перегрева

На сложных и неудобных повреждениях прожиг может продолжаться несколько часов. Если при этом прибор перегревается, то процесс приходится прерывать, что может привести к повторному заплыванию места повреждения. Чем длительнее непрерывное время работы установки, тем лучше.

Специалисты производственной компании «АНГСТРЕМ» всегда помогут Вам с выбором качественного оборудования!

ЭЛЕКТРОлаборатория

Доброе время суток, друзья.

Сегодня продолжим цикл статей по ремонту силового кабеля. Рассмотрим порядок прожига изоляции специальной установки

Для эффективного использования существующих методов определения места повреждения кабельных линий необходимо, чтобы переходное сопротивление изоляции в месте повреждения было от единиц до десятков кОм.

В большинстве случаев для этого необходимо прожигание изоляции кабельных муфт, прожигание изоляции кабельных жил вместе их повреждения и разрушение металлического спая (сварки) жил кабеля и оболочки при однофазных повреждениях.

После снижения сопротивления в месте повреждения используется один из самых эффективных методов — акустический.

В случае невозможности определения места однофазного повреждения на трассе кабельной линии акустическим методом (сильные акустические помехи, большая глубина прокладки кабеля, отсутствие документации на прокладку кабеля и т.д.) производят прожигание места повреждения с помощью силовой прожигающей установки в целях перевода однофазного повреждения в междуфазное (двухфазное).

Определение места повреждения в этом случае осуществляют индукционным методом.

Описание методов определения мест повреждений кабельных линий приведены в предыдущих статьях.

Прожигание производят за счет энергии, выделяющейся в канале пробоя. При этом происходит обугливание изоляции в месте повреждения и снижение переходного сопротивления.

Следует отметить, что прожигание также позволяет сравнительно просто выявлять повреждения в концевых заделках и на вскрытых кабелях по нагреву, появлению дыма и запаха гари. Следует иметь в виду, что эффективный прожиг имеет место лишь до тех пор, пока значение сопротивления в месте повреждения имеет тот же порядок, что и внутреннее сопротивление прожигательной установки.

Практически нельзя создать прожигательную установку, обеспечивающую достаточно высокое напряжение и малое внутреннее сопротивление. Поэтому единственно целесообразным методом прожигания является ступенчатый способ

Сущность его состоит в смене источников питания по мере снижения напряжения пробоя и сопротивления в месте повреждения. Источник питания более низкого напряжения легче сконструировать с меньшим внутренним сопротивлением. В настоящее время прожигающие установки имеют от 3 до 6 ступеней прожигания.

Прожигание может проводиться как на постоянном, так и на переменном токе. Верхние ступени прожигания выполняются на выпрямленном напряжении, а последняя ступень на переменном напряжении.

Рассмотрим три основных случая прожигания в силовых кабелях.

1. Прожигание изоляции кабельных муфт .

В кабельных муфтах возникают повреждения, вызванные дефектом монтажа, а также воздействием климатических факторов (возникновение трещин и пустот в мастике). Данный вид повреждений выявляется при профилактических испытаниях.

С помощью испытательной высоковольтной установки на поврежденной жиле кабеля, поднимается напряжение до пробоя.

При этом, если после нескольких пробоев напряжение пробоя не снижается или при сниженном напряжении электрическая прочность вновь возрастает, то такой характер процесса указывает на повреждения соединительных (и очень редко концевых) муфт.

В соединительных муфтах часто образуются трещины, пустоты, играющие роль как бы разрядников в газовой среде. Газы образуются вследствие разложения кабельной массы под действием дуги.

В момент пробоя в таких полостях давление резко повышается, способствуя гашению дуги. Кроме того, разряды в муфтах по более удлиненным, чем в кабеле, путям расплавляют кабельную массу, заливая канал разряда свежей массой. Такие пробои носят название «заплывающий пробой».

Если через 5 — 10 мин непрерывного повторения пробоев разрядное напряжение не снижается, прожигание следует прекратить. Для определения места повреждения кабельной линии в этом случае необходимо использовать один из методов, наиболее соответствующий значению достигнутого переходного сопротивления.

2. Прожигание изоляции кабеля.

При профилактических испытаниях повреждение может быть выявлено непосредственно в кабеле. При этом, если изоляция хорошо пропитана маслом, пробои могут повторяться длительное время до 5 — 10 мин, а иногда и дольше.

После многократного повторения разрядов напряжение пробоя начинает снижаться, что позволяет (при максимальном значении тока испытательной установки) иметь повышенную частоту пробоев.

Как только напряжение пробоя снизится до более низких значений, включают прожигательную установку на верхнюю ступень прожигания.

После того как произойдет осушение и обугливание изоляции, процесс непрерывного чередования заряда и разряда в кабеле переходит в устойчивое протекание тока через место повреждения с постепенным снижением переходного сопротивления.

При этом, как только удается снизить напряжение прожигания, необходимо переключить прожигательную установку на более низкую ступень прожигания. В процессе прожигания сопротивление в месте повреждения может увеличиться и в этом случае необходимо вернуться на более высокую ступень прожигания, чтобы добиться снижения сопротивления в месте повреждения и напряжения прожигания. На низких ступенях прожигания при больших токах в канал повреждения попадают частицы расплавленного металла, как жилы, так и оболочки кабеля, что вызывает значительное снижение сопротивления в месте повреждения. При образовании сплошного металлического канала переходное сопротивление снижается до долей Ом.

В случае, когда необходимо перевести однофазное повреждение в междуфазное, используется схема, изображенная на рис.11.

С помощью прожигательной установки осуществляется прожигание изоляции поврежденной жилы L3 кабеля. Испытательная установка постоянного тока включена на две неповрежденные жилы и через разрядник к поврежденной жиле L3.

Емкость двух жил кабеля заряжается с помощью испытательной установки до напряжения пробоя разрядника, которое устанавливается равным 5 — 10 кВ, и импульс тока разряда разрушает образующийся под действием тока от прожигательной установки проводящий мостик в месте повреждения.

Периодическое создание за счет тока прожигания и разрушение вследствие тока разряда емкости двух неповрежденных жил проводящего мостика увеличивает объем разрушения изоляции.

Наличие напряжения от испытательной установки на неповрежденных жилах кабеля в переходном режиме увеличивает вероятность пробоя этих жил на поврежденную. В случае пробоя становится невозможным поднять напряжение от испытательной установки, вследствие чего перестает срабатывать разрядник.

Следует отметить, что не всегда удается перевести однофазное замыкание в междуфазное, а увеличение напряжения испытательной установки и напряжения срабатывания разрядника может привести к пробою изоляции жил кабеля в другом месте.

Рис. 11. Схема подключения оборудования при переводе однофазного повреждения в междуфазное (двухфазное):

1 — испытательная установка постоянного тока; 2 — прожигательная установка; 3 — разрядник; 4 — поврежденный кабель

В случае, когда прожигание происходит в течение длительного времени при постоянном токе от прожигательной установки, а сопротивление в месте повреждения не снижается и составляет около 1000 — 5000 Ом, прожигание следует прекратить, так как место повреждения с отверстием в оболочке кабеля может находиться во влажной среде.

Снизить сопротивление в месте дефекта при таких повреждениях не удается .

3. Разрушение металлического спая (сварки) при однофазных повреждениях.

Если через поврежденную жилу кабеля длительно протекал ток однофазного короткого замыкания на оболочку, то в месте повреждения возможно сваривание токоведущей жилы с экранирующей оболочкой.

Разрушить место сварки прожиганием часто не удается, без чего не всегда можно определить место повреждения на трассе кабельной линии.

Для разрушения места спая можно использовать батарею конденсаторов, емкость которой изменяется в зависимости от их соединения (параллельное, последовательное) от 5 до 200 мкФ при напряжении заряда 30 и 5 кВ соответственно.

При этом дополнительно используется емкость неповрежденных жил кабеля относительно оболочки.

Конденсаторы, подключенные к поврежденной жиле и оболочке кабеля через управляемый разрядник, заряжаются от высоковольтной испытательной установки.

При импульсном разряде конденсаторов происходит разрушение проводящего спая за счет ударных электродинамических воздействий, сопровождающих протекание тока разряда.

При достаточно прочных спаях, когда подобным способом разрушить их не удается, используют «отжигающие» установки, представляющие собой регулируемые выпрямительные устройства с пределами измерения выпрямленного тока от нуля до 1000 А.

В этом случае разрушение спая происходит за счет его расплавления при прохождении через него тока большой величины.

6 мыслей о “Ремонт силового кабеля.Прожиг изоляции.”

Добрый день! Только начинаем работать с прожигающими установками и тут возникает такая задача: кабель АСБ, на расстоянии 700 метров (по рефлектометру) обрыв, при этом замыкание трех фаз между собой и на броню. Броня заземлена, с другого конца кабеля доступа нет. Прожечь не удается, так как нет места, относительно которого можно подключить прожиг. Можете что нибудь посоветовать в такой ситуации?

Добрый вечер, Александр.
Я бы Вам рекомендовал добиться разрешения работать с другой стороны КЛ.
И еще замыкание фаз между собой с каким сопротивлением? Просто если замыкание с сопротивлением близким к нулю Ом, то подключение генератора импульсов к замкнутым жилам в Вашем случае (при обрыве) должно привести к прекращению или сильному затуханию сигнала после места повреждения.
А далее уже емкостным методом можно полностью лакализовать место повреждения.
И еще раз повторяю, Вам не имеют права отказать работать на КЛ с любой стороны, если линия находится на Вашем балансе.
Желаю удачи.
Желаю удачи.

Спасибо за оперативный ответ! Длина кабеля 3 км. С той стороны ТЭЦ. Мы их уведомили о работах, они отключили маслянник, но броню снимать, либо нас допускать не будут. По линии ходили, сигнал на всем протяжении примерно одинаковый. Видимо, по броне, либо по жилам идет дальше. Конденсаторы подключали. Не слышно ничего. Видимо, последую Вашему совету и буду все таки пытаться с «клюшкой» искать перепады сигнала. Большое спасибо за ответ!

Заземлить со стороны ТЭЦ, подать выпрямленное напряжение — получится конденсатор с искровым промежутком, который ищется акустическим методом.

День добрый проконсультируйте, на высоковольтный кабель Пввнг крепили хомут к лотку и винт прокрутился в хомуте и проткнул верхнию оболочку и внутреннюю и дошёл до токопроводящей ленты, но она в порядке и экран жилы не задет. Кабель лежит в лотках в помещение стоит ли чего то опасаться или придётся заменить кабель

Доброе утро.
Необходимо провести испытания кабеля. Если он выдержит испытания то значит пригоден для эксплуатации.
Вы пишете о характере повреждения. Откуда такая уверенность что все именно так.
Я если честно мало работаю с кабелем из сшитого полиэтилена. Но локальное повреждение со временем может привести к аварийной ситуации.
Если кабель одножильный почему бы не сделать соединительную муфту.
Или если длина невелика просто не заменить эту жилу.
В любом случае решать Вам по ситуации и исходя из минимального объема потерь.
Желаю удачи

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Установка прожига УПВР-2040, блок прожига, прожиг изоляции

Что такое прожиг кабеля и для чего его применяют?

Типы установок для прожига кабелей

Устройства, используемые как в процессе испытаний, так и при высоковольтном прожиге. Пиковое напряжение таких аппаратов около 60,0-70,0 киловольт.
Приборы с рабочим диапазоном до 20,0-25,0 киловольт. Как правило, на них устанавливаются несколько высоковольтных источников и один низкого напряжения.

Прожигающий аппарат АПУ 1-3 М

Дожигающие аппараты, разрушают контакт (металлический мост), образующийся при однофазном КЗ одной из жил на оболочку кабеля. Для этой цели через поврежденный кабель пропускается ток величиной до 300,0 Ампер.

УД-300 — аппарат для дожига
Соответственно, делая выбор между моделями устройств для прожига, необходимо принимать во внимание, что оборудование различных производителей может быть несовместимо и отличаться эксплуатационными характеристиками.

Перечень основных характеристик

Ниже приведен фрагмент таблицы с основными характеристиками различных многоступенчатых моделей.

Сравнительные характеристики устройств для прожига кабеля

АИП-70 — установка для испытания и прожига изоляции силовых кабелей

Назначение аппарата АИП-70: Аппарат испытательно-прожигающий АИП-70 предназначен для испытания изоляции силовых кабелей и твердых диэлектриков выпрямленным напряжением, испытания твердых диэлектриков синусоидальным напряжением частотой 50 Гц, а также для предварительного прожига дефектной изоляции силовых кабелей. При повреждении кабеля в муфтах или при заплывающем пробое изоляции, величины пробивного напряжения прожигающих блоков, как правило, недостаточно. С помощью аппарата АИП-70 возможно поднять напряжение до состояния пробоя и снизить переходное сопротивление до величины, позволяющей использовать более мощный прожигающий блок. Специальная конструкция высоковольтного трансформатора аппарата обеспечивает устойчивое горение дуги в месте повреждения кабеля. Технические характеристики аппарата АИП-70: Напряжение питающей сети однофазного переменного тока частотой 50 Гц, В: от 182 до 242 Потребляемая мощность, кВт, не более: 2,2 Рабочий диапазон выходного выпрямленного напряжения, амплитудное значение, кВ: от 10 до 70 Рабочий диапазон выходного переменного напряжения, действующее значение, кВ: от 10 до 50 Выходной переменный рабочий ток (действующее значение) в режиме КЗ на выходе аппарата, мА, не менее: 40 Масса, кг, не более: 140 Габаритные размеры блока управления, мм: 386х260х230 Габаритные размеры высоковольтного блока, мм: 490х460х710 Отличительные особенности аппарата АИП-70: -За счет специальной конструкции высоковольтного трансформатора и перевода защиты на более “грубый” уровень, при включении режима “прожиг”, аппарат обеспечивает устойчивое горение дуги в месте повреждения, что снижает пробивное напряжение в месте повреждения до уровня позволяющего проводить окончательный прожиг с помощью основного прожигающего блока; -Предварительный, высоковольтный прожиг используется при пробое изоляции в муфтах и при заплывающих пробоях; -Аппарат АИП-70 может использоваться для замены испытательного аппарата АИД-70 и ему аналогичных не имеющих функции “прожиг дефектной изоляции”, установленных в передвижных электролабораториях; -Аппарат АИП-70 защищен свидетельством на полезную модель № 25096. Комплект поставки АИП-70: 1. Блок управления (1) 2. Блок высоковольтный (1) 3. Блок защиты (1) 4. Комплект соединительных проводов и кабелей (1) 5. Руководство по эксплуатации (1) 6. Программа и методика аттестации (1) Производство Россия

Технология выполнения процесса прожига

На практике чаще всего применяется три методики:

Для прожига соединительных муфт.
Снижения сопротивления изоляции кабеля.
Разрушение спайки однофазного КЗ.

Рассмотрим каждую из них.

Прожиг муфт

Методика испытаний следующая:

Используя высоковольтный прибор на одну из жил подается напряжение пробоя. После серии пробоев должно уменьшиться напряжение и электрическая прочность. В противном случае все свидетельствует о том, что возникли проблемы с соединительными или концевыми муфтами (последнее маловероятно, чаще всего неисправность происходит в месте наращивания кабеля).
Непрерывный прожиг продолжается до 10-и минут, если за этот период напряжение разряда не понизится, испытания прекращают и приступают к локализации повреждения.

Проверка кабеля

Теперь рассмотрим, схему подключения кабеля, когда необходимо из однофазного КЗ сделать межфазное.

Как из однофазного КЗ сделать двухфазное

Приведенная схема работает по следующему алгоритму:

Используя прожигательный прибор «2» мы разрушаем контакт между поврежденной жилой «с» и металлической оболочкой кабеля.
При этом подключение испытательного устройства «1» производится одним концом к двум целым жилам «a» и «b», а вторым к разряднику «3» (также подключенного к жиле «с»). Емкость, образуемая двумя жилами, накапливает заряд до тех пор, пока он не будет соответствовать напряжению разрядника (как правило, от 5,0 до 10,0 киловольт). При импульсном разряде разрушается контакт между поврежденной жилой и оболочкой.
За счет наличия заряда на жилах «a» и «b» при переходных процессах с большой вероятностью может произойти пробой между целыми жилами и поврежденной «с». В этом случае напряжение испытательной установки «2» будет недостаточно для срабатывания разрядника.

Порядок выполнения работ

На картинке изображена одна из схем прожига кабеля, где нижняя жила повреждена:

Источник: gk-rosenergo.ru

Что такое прожиг кабеля и как его выполняют

Прожиг кабеля: что это такое и как его выполняют

Что такое прожиг кабеля и его применение

Установки для прожига кабеля

Главные показатели

Порядок выполнения

Работы с муфтой

Популярные установки

Что такое прожиг кабеля и как его выполняют

Порядок выполнения работ

Установки для прожига и диагностики кабеля

Что такое прожиг кабеля и как его делают?

Что такое прожиг кабеля и для чего его применяют?

Типы установок для прожига кабелей

Перечень основных характеристик

Технология выполнения процесса прожига

Прожиг муфт

Проверка кабеля

Удаление спайки при однофазном КЗ

Прожиг и дожиг изоляции кабеля

Технология процесса прожига:

Типы установок для прожига кабелей поставляемые компанией «АНГСТРЕМ»

Основные технические характеристики прожигающих установок компании «АНГСТРЕМ»

Важные параметры прожигающих установок

Возможность непрерывного прожига

Вес и габариты оборудования в зависимости от типа трансформатора

Синхронизация работы с устройствами высоковольтного прожига

Контроль оператором тока прожига

Энергопотребление, возможность полноценно работать от автономного источника питания ограниченной мощности

Мощность прожигающей установки

Длительность работы без перегрева

ЭЛЕКТРОлаборатория

6 мыслей о “Ремонт силового кабеля.Прожиг изоляции.”

Добавить комментарий Отменить ответ

Установка прожига УПВР-2040, блок прожига, прожиг изоляции

Что такое прожиг кабеля и для чего его применяют?

Типы установок для прожига кабелей

Перечень основных характеристик

АИП-70 — установка для испытания и прожига изоляции силовых кабелей

Технология выполнения процесса прожига

Прожиг муфт

Проверка кабеля

Порядок выполнения работ