Электрические сети

Эксплуатация и ремонт кабельных линий

1. Ремонт кабельных линий

При выводе кабельной линии в ремонт следует определить характер и место повреждения. В зависимости от характера повреждения производится либо ремонт защитных покровов, либо ремонт бумажной изоляции и токопроводящих жил с монтажом соединительных и концевых муфт с последующей фазировкой и испытанием повышенным напряжением.

Для ремонта сухих заделок необходимо удалить обесцвеченные или растрескавшиеся ленты, проверить бумажную изоляцию на отсутствие влаги и наложить новые ленты, укрепив их бандажами. Конструкции соединительных гильз и наконечников показаны на рис. 1.

Соединительные гильзы и наконечники

Рис. 1. Соединительные гильзы и наконечники: а) – медные наконечники и медные соединительные гильза для пайки и опрессовки; б) – медные и алюминтевые гильзы и наконечники, закрепляемая опрессовкой; в) болтовые соединительные гильзы со сривной головкой

Для соединения и оконцевания медных и алюминиевых жил широко применяются различные прессы, выпускаемые промышленностью. Для опрессовки выбирают соответствующие наконечники или гильзы, пуансоны и матрицы. С концов жил снимают изоляцию на длину цилиндрической части наконечника или на половину длины гильзы. Секторные однопроволочные жилы скругляют с помощью прессов или клещей для скругления, многопроволочные жилы – с помощью плоскогубцев. Для алюминиевых жил применяют алюминиевые трубчатые гильзы и трубчатые алюминиевые наконечники типа ТА или ТАМ (медная контактная часть). Внутреннюю часть наконечников и гильз протирают, зачищают и смазывают кварцевой пастой. Также подготавливают и жилы, после чего на них надевают наконечники или гильзы. Опрессовку для наконечников выполняют в один прием двузубым инструментом, в два приема – однозубым; гильзу спрессовывают в два приема двузубым инструментом и в четыре приема – однозубым.

Оконцевание алюминиевых однопроволочных жил выполняют также с помощью пиротехнических прессов ППО-95 и ППО-240; пуансоны и матрицы подбирают по сечениям жил. Изоляцию с жил снимают на длине 45 мм для кабелей сечением 25 мм2; 50 мм для 35…95 мм2; 55 мм для 120…240 мм2. Для опрессовки медных жил применяют медные гильзы и медные трубчатые наконечники.

Жилы, гильзы и наконечники зачищают. На жилах наконечники спрессовываются одним вдавливанием, а гильза – одним с каждой стороны.

Наиболее распространенными способами соединения и оконцевания жил кабелей до 10 кВ являются пайка и опрессовка, т. е. способы, которые можно применить как при ремонте кабельных линий, так и в РУ. Соединяют жилы между собой и жилой с наконечником с помощью расплавленного припоя. Многопроволочные жилы для облегчения надевания на них наконечников, гильз или стальных форм обжимают с помощью универсальных плоскогубцев. Однопроволочные жилы скругляют с помощью прессов или специальных обжимных клещей. С концов жил снимают изоляцию на длине половины гильзы или стальной формы плюс 10 мм.

Медные жилы паяют в медных облуженных гильзах оловянносвинцовыми припоями с применением флюсов путем сплавления припоя непосредственно или путем налива расплавленного припоя в гильзы. При сплавлении припоя пламенем горелки нагревают гильзу с введенными в нее облуженными медными жилами и обильно смазанными флюсом, затем вводят палочку припоя в пламя горелки и заполняют гильзу расплавленным припоем.

При втором способе стальной ковш с припоем в количестве 8…10 кг разогревают до температуры 245…270ºС и устанавливают под местом пайки. Металлической ложкой припой из ковша заливают несколько раз в гильзы, тем самым разогревая их до температуры припоя.

Алюминиевые жилы между собой паяют цинко-оловянным или оловянно-медно-цинковым припоем. Жилы перед пайкой подготавливают либо ступенчатой разделкой по повивам для соединения в гильзах, либо в стальных формах со срезом жилы под углом 55º. Жилы однопроволочного исполнения подготавливают только со срезом под углом 55º (рис. 2). Ступенчатая разделка жил по повивам (рис. 7) проводится с соблюдением следующих условий:

  • сечение жил, мм2 – 16…35, 50…95, 120…240;
  • количество ступеней – 1, 2, 3;
  • длина участка жилы, очищенной от изоляции, мм – 50, 60, 70

Для соединения в гильзах или в стальных разъемных формах концы жил обслуживают припоем марки “А” методом натирания, а затем оловянно-свинцовым. Края изоляции обматывают асбестовым шнуром для защиты ее от обугливания. Перед пайкой рекомендуется устанавливать защитные экраны и подматывать асбестовый шнур. Пайку выполняют методом сплавления припоя в гильзу или форму, нагревая их пламенем горелки. Стальной мешалкой перемешивают припой и удаляют шлаки.

Подготовка алюминиевых многопроволочных жил под пайку

Рис. 2. Подготовка алюминиевых многопроволочных жил под пайку: а – ступенчатая разделка жил по повивам; б – разделка жилы под углом; в – шаблон для оформления концов жил; 1– жила; 2 – шаблон; 3 – линия среза жилы

Облуживание жилы припоем

Рис. 3. Облуживание жилы припоем

Пайка методом полива предварительно разогретого припоя в чугунных тиглях осуществляется в стальных разъемных формах. Тигель с расплавленным припоем ЦО-12 располагается вблизи пайки. Лоток из стали прикрепляют к жилам и опускают на край тигля, с тем чтобы в результате полива металлической ложкой припой после прогрева стальной формы сливался в тигель. В результате жилы разогреваются до температуры 500…550 °С и размягчаются (рис. 4).

Соединение жил пайки поливом расплавленного припоя

Рис. 4. Соединение жил пайки поливом расплавленного припоя: 1– ложка паяльная; 2 – форма; 3 – лоток; 4 – тигель; 5 – скребок

Одновременно с размягчением торцов жил, срезанных под углом 55,° с них снимают скребком пленку окиси. Тигель с количеством припоя 7…8 кг разогревают перед пайкой каждой жилы, так как он быстро остывает. При количестве припоя в тигле до 15…18 кг разогрев производят 1 раз. Алюминиевые жилы со срезом под углом 55° располагают в формах на расстоянии 2 мм друг от друга для снятия пленки окиси со всей поверхности косого среза, благодаря чему увеличивается площадь пайки и повышается ее качество. Для соединения алюминиевых жил с медными применяют или медные облуженные гильзы, или стальные разъемные формы. Алюминиевые жилы предварительно облуживают припоем марки “А”, а затем оловянно-свинцовым. Таким же припоем выполняется и пайка. При пайке припоем ЦО-12 в стальных формах медная жила предварительно облуживается оловянно-свинцовым припоем, алюминиевая жила обрезается под углом 55°.

Для оконцевания медных и алюминиевых жил применяют медные облуженные наконечники типа П. Изоляцию с жил снимают на длину цилиндрической части наконечника плюс 10 мм. Многопроволочные секторные жилы скругляют универсальными плоскогубцами, а однопроволочные – прессом или клещами для скругления. На медные жилы надевают наконечник, уплотняют асбестовым шнуром, вводят флюс и прогревают наконечник пламенем горелки. Затем оловянно-свинцовый припой вводят в разогретый наконечник. Припой, расплавляясь, заполняет все пространства между проволоками жилы и наконечником.

Многопроволочные алюминиевые жилы перед пайкой облуживают натирочным припоем марки “А”, затем – оловянно-свинцовым. Пайку алюминиевых жил выполняют так же, как и медных. Второй способ – используют в основным для пайки однопроволочных жил. Концы жил срезают под углом 55, надевают наконечник на жилу, выполняют уплотнение снизу асбестовым шнуром для защиты бумажной изоляции от обугливания и от вытекания припоя во время пайки. Пайку выполняют припоем ЦО-12 без применения флюса. Наконечник прогревают пламенем горелки и в него вводят палочку припоя; расплавленный припой заполняет пустоты между проволоками и наконечником; под слоем расплавленного припоя скребком снимают пленку окиси, которая переходит в шлак.

2. Эксплуатация кабельных линий

Наиболее существенным в обслуживании эксплуатируемых кабельных линий являются тщательное наблюдение за их трассами и контроль за нагрузкой кабелей.

В процессе эксплуатации кабельных линий важно регулярно вести их паспортизацию. Паспорт линии, кроме технической характеристики кабелей и условий их прокладки, содержит сведения о результатах предыдущих испытаний, о ремонтах, что помогает установить правильный режим для линий и своевременно выводить их в ремонт.

При наблюдении за трассой кабельных линий следят за тем, чтобы трасса содержалась в чистоте. Вблизи трассы не должны находиться ненужные предметы, так как они могут мешать работам при ликвидации аварий и ремонту кабелей, проложенных в земле. Поверхностный слой земли на трассе не должен иметь провалов, размывов и других ненормальностей, могущих вызвать повреждение кабелей.

Необходимо обращать внимание на обеспечение сохранности кабелей при выполнении земляных работ вблизи кабельных трасс. Земляные работы вблизи кабельных трасс можно производить только по предварительному согласованию с главным энергетиком предприятия. В необходимых случаях главный энергетик предприятия устанавливает надзор за производимыми работами, с тем чтобы была обеспечена сохранность проложенных кабелей. Надзор ведется вплоть до полного окончания земляных работ.

Особую опасность для проложенных в земле кабелей представляют земляные работы, выполняемые механизированными способами. Границы, в пределах которых допускаются такие работы, зависят от типа механизма. Однако во всех случаях работать механизмами не разрешается на расстоянии от трассы кабеля менее 1 м. На этом участке работы выполняют вручную и только лопатами.

Наблюдение за кабельными трассами осуществляют путем периодических осмотров этих трасс. Периодичность осмотров во многом зависит от местных условий: в местах, где кабели пересекаются с другими коммуникациями или могут подвергаться механическим повреждениям, обходы производят чаще. Периодичность осмотров кабельных трасс обычно устанавливает главный энергетик предприятия, который это делает, руководствуясь опытом и учетом местных условий.

Необходимо, однако, учитывать, что правилами ПТЭ предписано производить осмотры кабельных трасс не реже, чем в следующие сроки:

  • кабелей в траншеях, коллекторах и туннелях один раз в 3 месяца;
  • кабелей в колодцах и концевые муфты на линиях напряжением выше 1000 В один раз в 6 месяцев;
  • концевые муфты кабелей напряжением до 1000 В один раз в 12 месяцев;
  • кабельные муфты в трансформаторных помещениях, распределительных пунктах и подстанциях одновременно с осмотром другого оборудования.

Для учета неисправностей, обнаруженных при осмотрах кабельных трасс, и контроля за своевременным их устранением, на промышленных предприятиях ведется специальный журнал, заполняемый персоналом, совершающим осмотры кабельных трасс. При обнаружении дефектов, требующих немедленного устранения, лицо, осуществляющее осмотр, безотлагательно ставит об этом в известность своего начальника.

Кабельные трассы внимательно осматривают на всем их протяжении и особенно в местах пересечения трассами канав, кюветов и переходов кабелей из земли на стены или опоры.

При осмотрах туннелей, коллекторов и аналогичных кабельных сооружений обращают внимание на содержание их в чистоте (отсутствие остатков материалов, тряпок и мусора). Осматривают эти сооружения обычно два лица, предварительно проверив с помощью прибора нет ли в этих сооружениях газа. В коллекторах, туннелях и подобных им кабельных сооружениях проверяют состояние освещения и вентиляции; измеряют внутреннюю температуру, которая не должна превышать температуру наружного воздуха более чем на 10°; осматривают антикоррозийные покровы кабелей, внешнее состояние муфт; следят за тем, чтобы не имелось натяжений, смещений, провесов кабелей и т. п.

Перегрузки кабелей, которые носят систематический характер, влекут за собой быстрое ухудшение их изоляции и сокращают длительность работы. Недогрузка кабелей связана с недоиспользованием проводникового материала, заложенного в кабелях. Поэтому при эксплуатации кабельных линий периодически проверяют, чтобы нагрузка соответствовала установленной при вводе линии в эксплуатацию.

Максимально допустимые нагрузки для кабелей устанавливают на основе таблиц, приведенных в ПУЭ, по участку трассы кабеля, имеющему наихудшие тепловые условия, если длина этого участка составляет не менее 10 м. Нагрузку на кабели при вводе в эксплуатацию определяют отдельно для каждого сезона года, так как температура среды, окружающей кабели (почва, воздух), в разные сезоны года меняется и позволяет в холодные месяцы нагрузку на кабели повысить.

Контроль за нагрузками кабелей производят в сроки, определяемые главным энергетиком предприятия, но не менее двух раз в году. Один раз указанный контроль производят в период осенне-зимнего максимума нагрузки.

Контроль за нагрузками кабелей осуществляют наблюдением за показаниями амперметров на питающей подстанции, а при их отсутствии — с помощью токоизмерительных клещей. Анализ произведенных измерений нагрузок позволяет пересматривать режим работы кабелей, устанавливая режим, который обеспечит одновременно экономичную и надежную работу кабелей.

В условиях эксплуатации может иногда возникнуть необходимость в определении фактической температуры токоведущих жил кабеля. Так как температуру жилы кабеля определить непосредственным измерением не представляется возможным, прибегают к измерению температуры металлической оболочки кабеля. После этого производят пересчет с учетом перепада температуры между жилой и оболочкой кабеля.

В том случае, когда токоведущие жилы кабелей нагреваются выше допускаемых пределов, принимают меры для устранения причины этого явления. Снижают температуру жил кабелей следующими мероприятиями:

  • уменьшая нагрузки на кабели;
  • улучшая вентиляцию в туннелях и каналах;
  • применяя вставки кабелей большего сечения на участках, где наблюдается перегрев кабелей;
  • увеличивая расстояния между кабелями.

При выходе из строя кабельной линии в промышленных предприятиях приходится часть работающего оборудования переводить на питание от других (соседних) кабелей. Это может привести к тому, что нагрузка дополнительно нагруженных кабелей окажется в часы максимума нагрузки выше допускаемой. Такие перегрузки для кабелей напряжением до 10 кВ допускаются лишь от 15 до 30% только на время ликвидации аварии, но не более пяти суток. Эта перегрузка допускается в том случае, если в период, предшествующий аварии, максимальная нагрузка кабеля не превышала 80% допустимой. Для кабелей напряжением 20 — 35 кВ перегрузка против номинальных значений не разрешается.

При прокладке кабелей в почве, агрессивной по отношению к их металлическим оболочкам (солончаки, болота, насыпной грунт со шлаком и строительным материалом), возникает почвенная коррозия свинцовых оболочек, что приводит к их разрушению. В этих случаях периодически

проверяют коррозийную активность грунта по отношению к свинцовой оболочке кабелей. Такую проверку осуществляют, сравнивая фактическое удельное сопротивление и данные анализа проб грунта и воды с соответствующими допускаемыми значениями, приведенными в “Правилах защиты подземных металлических сооружений от коррозии” Госстроя. Если проверкой будет установлено, что степень почвенной коррозии угрожает целости кабелей, то принимают соответствующие меры. К ним относятся замена грунта на нейтральный, перекладка кабелей в нейтральный грунт, а также борьба с загрязнением грунта отбросами, действующими разрушающе на металлические оболочки кабелей.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *