کابلهای برق معمولاً به عنوان خطوط برق نیروگاهها ، پستها و شرکتهای صنعتی و معدنی و همچنین برای عبور از رودخانه ها و راه آهن مورد استفاده قرار می گیرند.
کابل برق که به عنوان خطوط انتقال و توزیع شهری و شرکتهای صنعتی و معدنی در داخل خط اصلی استفاده می شود می تواند زمین کمتری را اشغال کند و محیط را زیبا کند.
توسعه ساخت و ساز برق به طور مستقیم منجر به توسعه کشور ، کابل برق در ساخت و ساز قدرت نقش مهمی دارد ، آن را تحت تأثیر آب و هوای خارجی ، پنهان کردن ، با دوام ، عایق بالا ، ضد آب و اسید می تواند خوب ، کششی قوی ، فشاری ، و کاربران برق را دوست دارم ، اما در روند استفاده آسان به نظر می رسد برخی از نقص ، مانند آسیب مکانیکی ، خوردگی سرب ، پیری حرارت ، و غیره
بنابراین کابل برق باید خطای مخفی خود را با آزمایش پیشگیرانه معمول خود بررسی کند تا عملکرد طبیعی سیستم برق را تضمین کند.
طبق روشهای توصیه شده IEC840 یا CIGREWG21.03 ، هدف از آزمایش میدانی آزمایش کیفیت ساخت کابل یا تولید لوازم جانبی کابل نیست ، که در آزمایش نوع و آزمایش کارخانه تأیید شده است.
هدف از آزمون قبولی تکمیل میدانی بررسی صحیح نصب سیم کشی و لوازم جانبی آن است.
در فرآیند حمل و نقل ، جابجایی ، ذخیره سازی ، تخمگذار و پر کردن مجدد ممکن است به کابل ها صدمه تصادفی وارد شود.
روش بازرسی مطابق IEC229 است ، برای کابلی که ضخامت غلاف خارجی آن بیشتر یا برابر 2.5 میلی متر است ، 10 کیلو ولت DC بین سپر کابل و زمین اعمال می شود و ولتاژ به مدت 1 دقیقه مقاومت می کند.
IEC برای تست مقاومت ولتاژ عایق اصلی کابل دو روش را توصیه می کند:
ولتاژ مقاومت در برابر DC: 3U015 دقیقه ؛
مقاومت در برابر ولتاژ AC: U05 دقیقه.
روش سنتی مقاومت در برابر ولتاژ DC دارای مزایای وزن سبک ، تحرک خوب و ظرفیت کم تجهیزات آزمایش است و تأثیر خوبی در کاربرد کابل عایق کاغذ روغن دارد. با این حال ، برای کابل XLPE ، ثابت شده است که استفاده از روش مقاومت ولتاژ DC در هر دو تئوری و عمل مناسب نیست.
GB ماده 18.0.1 موارد آزمایشی کابل ولتاژ بالا را بیان می کند:
1. مقاومت عایق را اندازه گیری کنید.
مقاومت در برابر ولتاژ و اندازه گیری جریان نشت مقاومت در برابر ؛
تست فشار AC؛ 3
4. مقاومت لایه محافظ فلزی و نسبت مقاومت هادی را اندازه گیری کنید.
5. فاز را در دو انتهای مدار کابل بررسی کنید.
6. تست روغن عایق برای کابل های پر روغن.
7. تست سیستم اتصال متقاطع.
برای تشخیص آب ورودی آستر کابل و غلاف خارجی در استاندارد ملی مورد آزمایشی مورد نیاز نیست. اکنون آزمون و قضاوت به شرح زیر است:
1. از آنجا که مفاد استاندارد ملی نمی تواند تشخیص دهد که آیا لایه پوشش غلاف خارجی کابل دچار آبگرفتگی شده است ، موارد آزمایشی اضافه شده توسط استان ها شامل موارد زیر است:
1.1 برای قضاوت از مقاومت پوشش مس و نسبت مقاومت هادی استفاده کنید.
روش کار اندازه گیری مقاومت DC سپر و هادی مس در همان دما با استفاده از یک پل دو جداره است.
هنگامی که نسبت لایه فعلی به لایه آخر افزایش می یابد ، این نشان می دهد که مقاومت DC سپر مس افزایش می یابد ، و ممکن است محافظ مس خورده شود.
وقتی این نسبت نسبت به قبل از راه اندازی کاهش می یابد ، نشان می دهد که مقاومت تماس در نقطه اتصال هادی در پیوست افزایش می یابد.
به طور کلی در آزمایش میدانی ، مقدار مقاومت زره پوش فولادی و عایق محافظ اندازه گیری می شود و از نسبت مقاومت برای قضاوت در مورد غرق شدن غلاف خارجی و پوشش کابل استفاده می شود.
1.2 برای اندازه گیری مقدار مقاومت عایق برای قضاوت از مگا متر استفاده کنید.
مراحل آن برای استفاده از 500 مگا متر اندازه گیری پوشش لاستیکی و کابل پلاستیکی لایه غلاف بیرونی مقاومت عایق ، هنگامی که مقاومت در برابر عایق کمتر از 0.5 اهم در کیلومتر است ، سپس از روش زیر برای قضاوت بیشتر استفاده کنید ، از یک مولتی متر برای اندازه گیری مقاومت عایق ، با استفاده از اصل باتری گالوانیک ، به عنوان یک نتیجه از لاستیک و پلاستیک لایه فلزی کابل ، لایه زره پوش و مواد پوشش مس ، سرب ، آهن ، روی و آلومینیوم ، و غیره ، هنگامی که غلاف بیرونی لایه داخلی کابل در آب ، الکترود فلزی ، پتانسیل + به ترتیب 0.334 ، 0.122 ، 0.44 ، 0.76 ولت و 1.33 ولت ، اصل این است که ،
هنگامی که غلاف خارجی کابل لاستیکی و پلاستیکی آسیب دیده و آب به داخل کابل برده می شود ، آب زیرزمینی یک الکترولیت است و نوار فولادی گالوانیزه لایه زره پوش پتانسیل 0.76 / 0- زمین را تولید می کند.
هنگامی که غلاف خارجی یا پوشش داخلی آسیب دیده و آب به داخل آب منتقل می شود ، هنگامی که مقاومت عایق در هر کیلومتر کمتر از 0.5 مگا اهم است ، از قلم مثبت و منفی مولتی متر برای اندازه گیری مقاومت عایق زره استفاده می شود تا زمین یا زره پوش به لایه محافظ مس در چرخش. در این زمان ، سلول گالوانیک تشکیل شده در حلقه اندازه گیری به طور سری با سلول خشک در مولتی متر متصل می شود.
هنگامی که ترکیب قطبیت ولتاژ را اضافه می کند ، مقدار مقاومت اندازه گیری شده اندک است.
برعکس ، مقدار مقاومت اندازه گیری شده بزرگتر است.
بنابراین ، هنگامی که مقادیر مقاومت عایق اندازه گیری شده توسط دو مورد بالا ، نشانگر تشکیل سلول گالوانیک است و می توان قضاوت کرد که غلاف خارجی و لایه آستر آسیب دیده و دچار آبگرفتگی شده اند.
به عنوان مثال ، یک غلاف کابل لاستیکی و پلاستیکی به رطوبت آسیب می رساند ، مقاومت به ترتیب 7 هزار اهم و 55 هزار اهم اندازه گیری شده است.
2 ، تست ولتاژ کابل ، استاندارد ملی برای ولتاژ DC ، تست ولتاژ AC ، اما استان های محلی با توجه به وضعیت واقعی خود برای انتخاب یکی از آنها ، اکنون مزایا و معایب این دو به شرح زیر است: کابل XLPE نباید تست ولتاژ DC را انجام دهید ، اما باید تست ولتاژ AC را انجام دهید.
2.1 تست مقاومت در برابر ولتاژ DC:
به عنوان یک اصل کلی آزمایش ولتاژ بالا ، میدان ولتاژ آزمون اعمال شده بر روی مورد آزمایش باید عملکرد دستگاه ولتاژ بالا را شبیه سازی کند.
در حالیکه تست ولتاژ مقاومت DC برای یافتن نقص در کابلهای عایق کاغذی بسیار موثر است ، اما لزوماً برای کابلهای عایق XLPE م effectiveثر نیست و ممکن است اثرات منفی داشته باشد ، به طور عمده در جنبه های زیر:
2.1.1 توزیع میدان الکتریکی کابل XLPE در ولتاژ AC و DC متفاوت است. لایه عایق XLPE با اتصال عرضی شیمیایی از پلی اتیلن ساخته شده است. این یک ساختار عایق یکپارچه است و ثابت دی الکتریک آن 2.1-2.3 است که کمتر تحت تأثیر تغییرات دما قرار می گیرد.
تحت ولتاژ AC ، توزیع میدان الکتریکی در لایه عایق کابل XLPE با ثابت دی الکتریک هر محیط تعیین می شود ، یعنی شدت میدان الکتریکی با ثابت دی الکتریک متناسب است و این توزیع نسبتاً پایدار است.
تحت ولتاژ جریان مستقیم ، توزیع میدان الکتریکی در لایه عایق توسط مقاومت حجمی ماده تعیین می شود و به نسبت مستقیم توزیع می شود ، در حالی که ضریب توزیع مقاومت عایق یکنواخت نیست.
به ویژه در سر ترمینال کابل ، جعبه اتصال دهنده و سایر لوازم جانبی کابل ، توزیع شدت میدان الکتریکی AC و توزیع شدت میدان الکتریکی DC کاملاً متفاوت است و مکانیسم پیری عایق تحت ولتاژ AC و ولتاژ DC متفاوت است.
بنابراین ، آزمون ولتاژ مقاومت DC نمی تواند وضعیت کارکرد کابل XLPE را شبیه سازی کند.
2.1.2 کابل XLPE&تولید می کند ؛ تجمع&؛ اثر تحت ولتاژ DC برای ذخیره شارژ باقیمانده تک قطبی.
مدت زمان زیادی طول می کشد تا این بار باقیمانده از تجمع بار ناشی از آزمایش ولتاژ مقاومت DC آزاد شود.
اگر کابل قبل از آزاد شدن شارژ باقیمانده DC به طور کامل مورد استفاده قرار گیرد ، ولتاژ باقیمانده DC بر روی ولتاژ فرکانس حداکثر قدرت قرار می گیرد و باعث می شود مقدار ولتاژ روی کابل از ولتاژ نامی تحت شرایط کار بیش از حد شود ، که باعث تسریع پیری عایق می شود و عمر مفید کابل یا حتی خرابی عایق را کوتاه کنید.
2.1.3 یکی از نقاط ضعف کشنده کابل XLPE این است که تولید شاخه های آب در عایق آسان است. شاخه های آب به سرعت تحت ولتاژ DC به شاخه های الكتریكی تبدیل شده و تخلیه ایجاد می كنند ، كه بدتر شدن عایق را تسریع می كند و منجر به خرابی تحت ولتاژ فركانس قدرت پس از كار می شود.
با این حال ، شاخه آب می تواند مقاومت ولتاژ قابل توجهی را برای مدت زمانی تحت ولتاژ کار AC حفظ کند.
2.1.4 خرابی یا خرابی در حین انجام تست DC HV می تواند به عایق طبیعی کابل ها و اتصالات آسیب برساند.
علاوه بر این ، آزمایش ولتاژ مقاومت DC نمی تواند به طور موثری در اثر ولتاژ AC ، مانند لوازم جانبی کابل ، در صورت آسیب مکانیکی یا نقص بی جا مخروط استرس ، عایق را پیدا کند.
در مواردی که به احتمال زیاد عایق تحت ولتاژ AC از بین می رود ، غالباً نمی تواند تحت ولتاژ DC خراب شود.
خرابی عایق تحت ولتاژ DC معمولاً در مکانی رخ می دهد که خرابی عایق در شرایط کار AC رخ ندهد.
2.2 تست فشار AC:
از آنجا که تست ولتاژ مقاومت DC نمی تواند قدرت میدان کارایی کابل عایق XLPE را شبیه سازی کند و نمی تواند به اثر آزمایشی مطلوب برسد ، ما در نظر داریم که از تست ولتاژ بالا AC استفاده کنیم.
از آنجا که مقدار خازن کابل متفاوت است ، ابتدا باید قبل از تست مقدار ظرفیت کابل برق را اندازه گیری کنیم ، جریان ولتاژ زیر ولتاژ آزمایش را با توجه به مقدار خازن محاسبه کنیم ، تا ابزار آزمایش مناسب را انتخاب کنیم.
2.2.1 قابل درک است که ولتاژ نامی اکثر کابل های نیروگاه 6 کیلوولت است و طول اکثر کابل ها کمتر از 1.5 کیلومتر است ، بنابراین ما می توانیم از روش تست مقاومت در برابر ولتاژ AC استفاده کنیم.
اگر از ترانسفورماتور آزمایشی 50kV و 20kVA استفاده شود ، حداکثر جریان خروجی آن 1000mA است. مطابق I=2π Fuc ، به عنوان نمونه کابل 6kV ، حداکثر ظرفیت خازنی کابل آزمایش شده توسط این ترانسفورماتور آزمایش 265NF است (F=50Hz ، U=12kV).
2.2.2 برای برخی از کابل های با ظرفیت بزرگ ، مانند روش آزمون مقاومت ولتاژ متناوب متناوب ، ترانسفورماتور آزمایش با ظرفیت بزرگ مورد نیاز است و ظرفیت تنظیم کننده ولتاژ و منبع تغذیه نیز بسیار زیاد است.
این سایت اغلب دشوار است ، حمل و نقل ابزار آزمایش ، اغلب نیاز به استفاده از ماشین های بزرگ ، جرثقیل ، و غیره ، هر دو وقت گیر و دشوار است.
بنابراین ، با توجه به شرایط خاص ، از آزمون تبدیل فرکانس ، سری یا سری و روش تشدید موازی برای انجام تست ولتاژ کابل استفاده می کنیم.
2.2.3 آزمون ولتاژ فرکانس بسیار پایین 0.1Hz:
با توجه به ظرفیت آزمون (فرمول S=WCUS2=2∏ FUS2KVA ، ظرفیت کابل C تحت فرمول ، ایالات متحده - ولتاژ آزمون است ، F - فرکانس قدرت ، 50 هرتز در چین) ، می توان مشاهده کرد که ولتاژ AC 0.1Hz و ولتاژ 50 هرتز ، اولی به توان معادل 1/500 ولتاژ دیگر نیاز دارد ، بنابراین می توان بدون هیچ مشکلی در مزرعه برای تولید تجهیزات قابل حمل استفاده کرد.
در حال حاضر ، این روش عمدتا در آزمایش کابل های فشار متوسط و پایین استفاده می شود.
طبق عمل میدانی ، هنگامی که ولتاژ مقاومت در برابر تست کابل XLPE انجام می شود ، ولتاژ آزمون می تواند 1.5-1.8 برابر 50Hz باشد که از ولتاژ فرکانس فوق العاده 0.1Hz استفاده می شود. یافتن عیوب عایق کابل آسانتر از ولتاژ DC است و آشکارسازی و خرابی عیوب عایق از ولتاژ AC 50Hz آسانتر است.
2.2.4 آزمون ولتاژ تشدید تبدیل فرکانس:
سیستم آزمون تشدید تبدیل فرکانس نه تنها می تواند نیازهای مقاومت ولتاژ کابل XLPE ولتاژ بالا را برآورده کند ، بلکه دارای مزایای وزن سبک و تحرک خوب است ، بنابراین برای آزمایش درست است.
این دستگاه برای دستیابی به تشدید در روش مدولاسیون فرکانس از یک راکتور ثابت به عنوان راکتور تشدید استفاده می کند. دامنه تنظیم فرکانس 30-300 هرتز است که با ولتاژ متناوب فرکانس قدرت و فرکانس تقریبی قدرت (30 ~ 300 هرتز) توصیه شده در CIGREWG21.09&مطابقت دارد ؛
ولتاژ متناوب می تواند همان میدان کارایی را همانند شرایط عملیاتی ، با معادل سازی خوب ، بازده بالا ، تجهیزات قابل حمل و طول تقریباً نامحدود تولید کند.
به طور خلاصه ، با توجه به ظرفیت کم و حجم تجهیزات تست فرکانس قدرت میدان کابل ، حمل و کار آسان و نقص کابل از مقاومت معمول ولتاژ DC موثرتر است ، بنابراین روش آزمون تشدید تبدیل فرکانس قدرت یا فرکانس باید انجام شود تا آزمون پذیرش تکمیل میدان کابل انجام شود.
علاوه بر این ، دستگاه تشدید تبدیل فرکانس می تواند الزامات آزمایش تحویل کابل XLPE L10kV و 220kV و بالاتر را برآورده کند ، بنابراین پیشنهاد می شود که مقاومت در برابر ولتاژ تشدید تبدیل فرکانس باید اولین انتخاب باشد.