Sửa chữa đường cáp

Giám sát tình trạng kỹ thuật của các tuyến cáp

Hoạt động của các tuyến cáp có những đặc điểm riêng, vì không phải lúc nào cũng có thể phát hiện ra các khuyết tật trong đó bằng cách kiểm tra đơn giản. Do đó, việc kiểm tra tình trạng cách điện, theo dõi tải và nhiệt độ của cáp được thực hiện.

Từ quan điểm của các bài kiểm tra cách điện, cáp là yếu tố khó khăn nhất của thiết bị điện. Điều này là do chiều dài có thể có của các tuyến cáp, tính không đồng nhất của đất dọc theo chiều dài của tuyến, tính không đồng nhất của lớp cách điện cáp.

Để xác định các khuyết tật tổng thể trong các đường cáp sản xuất đo điện trở cách điện bằng megohmmeter đối với điện áp 2500 V. Tuy nhiên, số đọc của megohmmeter không thể làm cơ sở cho đánh giá cuối cùng về tình trạng cách điện, vì chúng phụ thuộc nhiều vào chiều dài của cáp và các khuyết tật trong kết nối.

Điều này là do dung lượng của cáp nguồn lớn và trong quá trình đo điện trở, nó không có thời gian để sạc đầy, do đó, số đọc của megohmmeter sẽ được xác định không chỉ bởi dòng rò trạng thái ổn định, mà còn cũng bởi dòng điện sạc và giá trị đo được của điện trở cách điện sẽ bị đánh giá thấp hơn đáng kể.

Phương pháp chính để theo dõi tình trạng cách điện của đường dây cáp là Thí nghiệm cao áp… Mục đích của các thử nghiệm là xác định và loại bỏ kịp thời các khuyết tật đang phát triển trong lớp cách điện của cáp, đầu nối và thiết bị đầu cuối để tránh hư hỏng trong quá trình vận hành. Đồng thời, cáp có điện áp lên đến 1 kV không được thử nghiệm với điện áp tăng, nhưng điện trở cách điện được đo bằng megohmmeter với điện áp 2500 V trong 1 phút. Nó phải có ít nhất 0,5 MOhm.

Việc kiểm tra các đường dây cáp ngắn trong thiết bị đóng cắt được thực hiện không quá một lần mỗi năm, vì chúng ít bị hư hỏng cơ học hơn và tình trạng của chúng được nhân viên theo dõi thường xuyên hơn. Việc kiểm tra quá điện áp đường dây cáp trên 1 kV được thực hiện ít nhất 3 năm một lần.

Phương pháp chính để kiểm tra độ cách điện của các đường dây cáp là thử nghiệm với điện áp DC tăng lên... Điều này là do việc lắp đặt AC có công suất cao hơn nhiều trong cùng điều kiện.

Thiết lập thử nghiệm bao gồm: máy biến áp, bộ chỉnh lưu, bộ ổn áp, kilovoltmeter, microammeter.

Khi kiểm tra độ cách điện, điện áp từ megohmmeter hoặc thiết bị kiểm tra được đặt vào một trong các lõi cáp trong khi các lõi khác của nó được kết nối chắc chắn với nhau và được nối đất.Điện áp được tăng trơn tru đến giá trị quy định và duy trì trong thời gian cần thiết.

Tình trạng của cáp được xác định bởi dòng rò... Khi nó ở trong điều kiện thỏa đáng, sự gia tăng điện áp đi kèm với sự gia tăng mạnh dòng rò do sạc điện dung, sau đó nó giảm xuống 10 - 20% giá trị tối đa. Đường dây cáp được coi là phù hợp để vận hành nếu trong quá trình thử nghiệm, không có sự phá hủy hoặc chồng chéo trên bề mặt của đầu cuối, không có dòng điện đột ngột tăng vọt và dòng điện rò rỉ tăng đáng kể.

Quá tải hệ thống cáp dẫn đến suy giảm chất lượng cách điện và giảm tuổi thọ của đường dây. Tải không đủ có liên quan đến việc sử dụng không đủ vật liệu dẫn điện. Do đó, trong quá trình vận hành tuyến cáp, định kỳ kiểm tra xem tải hiện tại trong chúng có tương ứng với tải được thiết lập khi đối tượng được đưa vào hoạt động hay không. Tải trọng tối đa cho phép của cáp được xác định theo yêu cầu PUE.

Phụ tải trên các tuyến cáp được theo dõi tại thời điểm do kỹ sư trưởng năng lượng của doanh nghiệp xác định, nhưng ít nhất 2 lần trong năm. Trong trường hợp này, sau khi kiểm soát quy định được thực hiện trong khoảng thời gian tải tối đa mùa thu đông. Việc kiểm soát được thực hiện bằng cách theo dõi số đọc của ampe kế của các trạm biến áp và khi không có chúng, sử dụng các thiết bị di động hoặc thước kẹp.

Tải trọng dòng điện cho phép đối với hoạt động bình thường trong thời gian dài của đường dây cáp được xác định bằng cách sử dụng các bảng trong sách hướng dẫn điện.Các tải này phụ thuộc vào phương pháp đặt cáp và loại phương tiện làm mát (mặt đất, không khí).

Đối với cáp đặt trong đất, tải trọng dài hạn cho phép được lấy từ tính toán đặt cáp trong rãnh ở độ sâu 0,7 - 1 m ở nhiệt độ mặt đất là 15 ° C. Đối với cáp đặt ngoài trời, giả định rằng nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 ° C. Nếu nhiệt độ môi trường được tính toán khác với các điều kiện được chấp nhận, thì hệ số hiệu chỉnh sẽ được đưa ra.

Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất của tất cả các tháng trong năm ở độ sâu cáp được lấy làm nhiệt độ nền tính toán.

Nhiệt độ không khí tính toán là nhiệt độ trung bình ngày cao nhất được lặp lại ít nhất ba lần trong năm.

Tải trọng dài hạn cho phép của đường dây cáp được xác định bởi các phần của đường dây có điều kiện làm mát kém nhất, nếu chiều dài của phần này ít nhất là 10 m. Các đường dây cáp đến 10 kV với hệ số tải trước không quá 0,6 — 0,8 có thể bị quá tải trong thời gian ngắn. Các mức quá tải cho phép, có tính đến thời lượng của chúng, được đưa ra trong tài liệu kỹ thuật.

Để xác định chính xác hơn khả năng chịu tải, cũng như khi điều kiện nhiệt độ vận hành thay đổi, hãy kiểm soát nhiệt độ của đường cáp... Không thể kiểm soát trực tiếp nhiệt độ lõi trên cáp đang hoạt động, vì các lõi đang chịu lực căng. Do đó, nhiệt độ của vỏ bọc (áo giáp) của cáp và dòng tải được đo đồng thời, sau đó nhiệt độ lõi và dòng tải tối đa cho phép được xác định bằng cách tính toán lại.

Việc đo nhiệt độ của vỏ kim loại của cáp đặt ngoài trời được thực hiện bằng nhiệt kế thông thường được gắn vào áo giáp hoặc vỏ chì của cáp. Nếu cáp được chôn, phép đo được thực hiện bằng cặp nhiệt điện. Nên cài đặt ít nhất hai cảm biến. Các dây từ cặp nhiệt điện được đặt trong đường ống và mang ra nơi thuận tiện và an toàn khỏi hư hỏng cơ học.

Nhiệt độ của dây không được vượt quá:

• đối với cáp có lớp cách điện bằng giấy lên đến 1 kV - 80 ° C, lên đến 10 kV - 60 ° C;

• đối với cáp có lớp cách điện cao su — 65 ° C;

• đối với cáp trong vỏ bọc polyvinyl clorua — 65 ° C.

Trong trường hợp các dây dẫn mang dòng điện của cáp nóng lên trên nhiệt độ cho phép, các biện pháp được thực hiện để loại bỏ quá nhiệt - giảm tải, cải thiện thông gió, thay thế cáp bằng cáp có tiết diện lớn hơn và tăng khoảng cách giữa các dây cáp.

Khi đường dây cáp được đặt trong đất ăn mòn lớp vỏ kim loại của chúng (đầm lầy muối, đầm lầy, chất thải xây dựng), sự ăn mòn đất từ ​​​​vỏ chì và vỏ bọc kim loại... Trong những trường hợp như vậy, định kỳ kiểm tra hoạt động ăn mòn của đất, lấy mẫu nước và đất. Nếu đồng thời phát hiện ra rằng mức độ ăn mòn của đất đe dọa tính toàn vẹn của cáp, thì các biện pháp thích hợp sẽ được thực hiện - loại bỏ ô nhiễm, thay thế đất, v.v.

Xác định vị trí hư hỏng tuyến cáp

Việc xác định vị trí hư hỏng của tuyến cáp là một công việc khá khó khăn và đòi hỏi phải sử dụng các thiết bị đặc biệt, công việc sửa chữa hư hỏng trên tuyến cáp bắt đầu từ việc xác định loại hư hỏng... Trong nhiều trường hợp, điều này có thể được thực hiện bằng sự giúp đỡ của một megohmmeter.Với mục đích này, từ cả hai đầu của cáp, tình trạng cách điện của từng dây so với mặt đất, tính toàn vẹn của cách điện giữa các pha riêng lẻ và không có đứt dây được kiểm tra.

Việc xác định vị trí của lỗi thường được thực hiện theo hai giai đoạn - đầu tiên, vùng lỗi được xác định với độ chính xác 10 - 40 m, sau đó xác định vị trí của lỗi trên đường đua.

Khi xác định diện tích thiệt hại, nguyên nhân xảy ra và hậu quả của thiệt hại được tính đến. Hiện tượng đứt một hoặc nhiều dây dẫn có hoặc không có nối đất thường được quan sát thấy nhiều nhất, cũng có thể hàn các dây dẫn có vỏ bọc với dòng điện ngắn mạch kéo dài chạy xuống đất. Trong các thử nghiệm phòng ngừa, hiện tượng đoản mạch của dây dẫn tiếp đất, cũng như sự cố nổi, thường xảy ra nhất.

Một số phương pháp được sử dụng để xác định vùng thiệt hại: xung, phóng điện dao động, vòng lặp, điện dung.

Phương pháp xung được sử dụng cho các sự cố một pha và pha-pha, cũng như khi đứt dây. Phương pháp xả dao động được sử dụng với sự cố nổi (xảy ra ở điện áp cao, biến mất ở điện áp thấp). Phương pháp phản hồi được sử dụng với các lỗi một, hai và ba pha và sự hiện diện của ít nhất một lõi nguyên vẹn. Phương pháp điện dung được sử dụng để phá vỡ dây. Trong thực tế, hai phương pháp đầu tiên là phổ biến nhất.

Khi sử dụng phương pháp xung, các thiết bị tương đối đơn giản được sử dụng. Để xác định khu vực thiệt hại từ chúng, các xung ngắn của dòng điện xoay chiều được gửi đến cáp. Đến nơi bị hư thì bị phản ánh, gửi trả.Bản chất của hư hỏng cáp được đánh giá bằng hình ảnh trên màn hình thiết bị. Khoảng cách đến vị trí lỗi có thể được xác định bằng cách biết thời gian di chuyển của xung và tốc độ lan truyền của nó.

Sử dụng phương pháp xung yêu cầu giảm điện trở tiếp xúc tại điểm hỏng xuống hàng chục hoặc thậm chí một phần nhỏ của ôm. Với mục đích này, lớp cách điện bị đốt cháy bằng cách chuyển đổi năng lượng điện được truyền đến vị trí xảy ra sự cố thành nhiệt. Quá trình đốt cháy được thực hiện với dòng điện một chiều hoặc xoay chiều từ các thiết bị đặc biệt.

Phương pháp xả dao động bao gồm sạc lõi cáp bị hỏng từ bộ chỉnh lưu đến điện áp đánh thủng. Tại thời điểm hỏng hóc, một quá trình dao động xảy ra trong cáp. Chu kỳ dao động của sự phóng điện này tương ứng với thời gian chuyển động kép của sóng đến vị trí đứt gãy và ngược lại.

Khoảng thời gian phóng điện nhấp nháy được đo bằng máy hiện sóng hoặc mili giây điện tử. Sai số đo bằng phương pháp này là 5%.

Tìm ra vị trí của lỗi cáp trực tiếp dọc theo tuyến đường bằng phương pháp âm thanh hoặc cảm ứng.

Một phương pháp âm thanh dựa trên việc cố định các rung động của mặt đất phía trên vị trí hỏng đường cáp do phóng tia lửa điện tại vị trí hỏng cách điện. Phương pháp này được sử dụng cho các lỗi như «lỗi nổi» và đứt dây. Trong trường hợp này, thiệt hại được xác định trong cáp nằm ở độ sâu 3 m và dưới nước lên đến 6 m.

Bộ tạo xung thường là thiết lập DC điện áp cao mà từ đó các xung được gửi đến cáp. Rung động mặt đất được theo dõi bằng một thiết bị đặc biệt.Nhược điểm của phương pháp này là cần sử dụng cài đặt DC di động.

Phương pháp cảm ứng tìm vị trí hư hỏng của cáp dựa trên việc khắc phục bản chất của những thay đổi trong trường điện từ phía trên cáp, qua các dây dẫn có dòng điện tần số cao chạy qua. Người điều khiển, di chuyển dọc theo đường đua và sử dụng ăng-ten, bộ khuếch đại và tai nghe, xác định vị trí của lỗi. Độ chính xác của việc xác định vị trí của lỗi là khá cao và lên tới 0,5 m. Có thể sử dụng phương pháp tương tự để thiết lập tuyến cáp và độ sâu của cáp.

sửa chữa cáp

Việc sửa chữa các tuyến cáp được thực hiện theo kết quả kiểm tra và thử nghiệm. Một tính năng của công việc là các dây cáp được sửa chữa có thể được cấp điện, và ngoài ra, chúng có thể được đặt gần các dây cáp trực tiếp đang chịu điện áp. Do đó, phải tuân thủ an toàn cá nhân, không làm hỏng các dây cáp gần đó.

Việc sửa chữa các đường dây cáp có thể được kết hợp với việc đào đất. Để tránh làm hỏng các dây cáp và tiện ích gần đó ở độ sâu hơn 0,4 m, việc đào chỉ được thực hiện bằng xẻng. Nếu tìm thấy dây cáp hoặc thông tin liên lạc ngầm, công việc sẽ bị dừng lại và người chịu trách nhiệm về công việc sẽ được thông báo. Sau khi mở, phải cẩn thận để không làm hỏng cáp và đầu nối. Với mục đích này, một tấm ván lớn được đặt bên dưới nó.

Các loại công việc chính trong trường hợp đường cáp bị hư hỏng là: sửa chữa lớp phủ bọc thép, sửa chữa vỏ, đầu nối và đầu nối.

Trong trường hợp có vết nứt cục bộ trên áo giáp, các cạnh của nó tại vị trí khuyết tật bị cắt bỏ, hàn bằng vỏ chì và phủ một lớp chống ăn mòn (véc ni gốc bitum).

Khi sửa chữa vỏ bọc chì, khả năng hơi ẩm xâm nhập vào cáp được tính đến. Để kiểm tra, khu vực bị hư hỏng được ngâm trong parafin được làm nóng đến 150 ° C. Khi có hơi ẩm, quá trình ngâm sẽ kèm theo hiện tượng nứt và giải phóng yên. Nếu phát hiện có hơi ẩm, thì khu vực bị hư hỏng sẽ được cắt ra và hai đầu nối được lắp vào, nếu không, vỏ bọc chì được phục hồi bằng cách áp ống chì đã cắt vào khu vực bị hư hỏng rồi bịt kín.

Đối với cáp lên đến 1 kV, đầu nối bằng gang trước đây được sử dụng. Chúng cồng kềnh, đắt tiền và không đủ tin cậy. Trên các tuyến cáp 6 và 10 kV chủ yếu sử dụng đầu nối epoxy và chì. Hiện nay, các đầu nối co nhiệt hiện đại đang được sử dụng tích cực trong việc sửa chữa các tuyến cáp... Có một công nghệ lắp đặt đệm cáp đã phát triển tốt. Công việc được thực hiện bởi nhân viên có trình độ đã được đào tạo phù hợp.

Thiết bị đầu cuối được phân loại là ứng dụng trong nhà và ngoài trời. Cắt khô thường được thực hiện trong nhà, đáng tin cậy và thuận tiện hơn khi sử dụng. Các đầu nối bên ngoài được chế tạo dưới dạng phễu làm bằng tôn lợp và chứa đầy mastic. Khi tiến hành sửa chữa hiện tại, tình trạng của phễu cuối cùng được kiểm tra, không có rò rỉ hỗn hợp làm đầy và nó được nạp lại.