Uzroci i klasifikacija kvarova na kablovima za napajanje

 

Uzroci kvara kabla

Uzroci kvarova na kablovima za napajanje mogu biti složeni i raznoliki i mogu se široko klasificirati u sljedeće kategorije:

 

mehanička oštećenja:

 

Mehanička oštećenja su čest uzrok kvarova na kablovima za napajanje i čine veliki dio svih slučajeva. Tokom instalacije, transporta ili rada može doći do mehaničkog oštećenja i može uzrokovati kvar ili kvar kabela. Glavni uzroci mehaničkih oštećenja uključuju:

 

* Oštećenja prilikom instalacije:Nepravilna instalacija može uzrokovati savijanje, uvrtanje ili zgnječenje kabela, što može dovesti do oštećenja izolacije ili vodiča.

* Oštećenje od vanjske sile: Vanjske sile, kao što su građevinski radovi ili radovi na iskopu, mogu direktno oštetiti kabel.

* Saobraćaj vozila:Vibracije ili udari od saobraćaja vozila također mogu oštetiti kabel.

 

Oštećenje izolacije:

 

Oštećenje izolacije može uzrokovati da kabel postane manje otporan na napon, što može dovesti do kvara ili kvara. Glavni uzroci oštećenja izolacije su:

* Ulazak vode:Voda može ući u kabel kroz defekte izolacije ili završetaka, uzrokujući da se izolacija navlaži i izgubi svoja izolacijska svojstva.

* Loš kvalitet izrade:Izolacija lošeg kvaliteta izrade može imati male rupe ili pukotine, omogućavajući prodiranje vode.

* Starenje:Vremenom se izolacija može pokvariti, postati lomljiva i sklona pucanju.

 

prenapon:

 

Prenapon može uzrokovati kvar izolacije, što dovodi do kratkog spoja i kvara kabela. Glavni uzroci prenapona uključuju:

* Udari groma:Grom može uzrokovati skok napona koji može oštetiti kabel.

* Interni prenapon:Interni prenapon može nastati zbog nepravilnog rada ili kvara u električnom sistemu.

 

Defekti u dizajnu i proizvodnji:

Loš dizajn i kvalitet izrade također mogu dovesti do kvarova kabela. Glavni uzroci grešaka u dizajnu i proizvodnji uključuju:

* Loš dizajn terena:Loš dizajn terena može dovesti do neadekvatne veličine kabla, pogrešnog odabira materijala ili neadekvatne zaštite od faktora okoline.

* Kvalitet materijala:Upotreba nekvalitetnih materijala može dovesti do prijevremenog kvara kabela.

* Proces proizvodnje:Defekti u proizvodnom procesu, kao što je nepravilna izolacija ili namotavanje vodiča, također mogu uzrokovati kvarove kabela.

 

Razumijevanje uzroka kvarova na kablovima za napajanje je ključno za sprječavanje i ublažavanje takvih kvarova. Identificiranjem i rješavanjem osnovnih uzroka moguće je poboljšati pouzdanost i vijek trajanja energetskih kablova.

 

RDCD-IIoprema za ispitivanje kvarova kablovaproizvodiWrinduje oprema za testiranje tipa kolica koja je vrlo pogodna za rad na licu mjesta i prenosivost. Uglavnom se koristi za određivanje raspona, usmjeravanje i pozicioniranje glavnih izolacijskih kvarova energetskih kablova sa naponskim nivoima od 35 kV i ispod. Također može mjeriti nizak otpor i kratke spojeve različitih presjeka visokofrekventnih koaksijalnih kablova, lokalnih telefonskih kablova, kablova za uličnu rasvjetu i podzemnih žica. , greške otvorenog kola i isključenja, kao i greške visokog otpora curenja i preskakanja visokog otpora. Sistem se sastoji od četiri jedinice: RDCD-Ⅱ/502 pre-lokator kvara kabla, RDCD-Ⅱ/535T kablovski test visokonaponskog signalnog generatora, RDCD-Ⅱ/503D lokatora kvara kabla i RDCD-Ⅱ/507 detektora podzemnog cevovoda.

 

Klasifikacija kvarova kablova može se podijeliti u tri kategorije:

serijske greške, paralelne greške i kompozitne greške.

 

(1) Serijske greške (defekti metalnog materijala) odnose se na kvar jednog ili više provodnika (uključujući vanjsku oblogu) u kabelu, što rezultira prekidom strujnog kruga. Ovo je uobičajena vrsta kvara na kablu i može se dalje podijeliti u četiri potkategorije: otvoren u jednoj tački, otvoren u više tačaka, prekid u jednoj liniji i prekid u više linija.

(2) Paralelni kvarovi (defekti izolacionog materijala) nastaju kada se nivo izolacije između provodnika ili između provodnika i spoljašnje površine smanji, što dovodi do kratkog spoja. Ovaj tip kvara poznat je i kao kratki spoj kabla, a može se podijeliti u četiri potkategorije: jednofazno uzemljenje, dvofazno uzemljenje, dvofazni kratki spoj i trofazni kratki spoj.

(3) Kompozitni kvarovi (i izolacija i metalni materijali imaju defekte) odnose se na greške koje nastaju kada otpadnu i izolacija i metalne komponente kabla. Ova vrsta kvara može uključivati ​​različite simptome, kao što su jednofazni prekid strujnog kruga i uzemljenja, dvofazni prekid i uzemljenje, dvofazni kratki spoj i uzemljenje i trofazni kratki spoj i uzemljenje.

 

Na osnovu izolacionih karakteristika tačaka kvara, kvarovi kablova se mogu klasifikovati u četiri kategorije: kvarovi otvorenog kola, kvarovi niskog otpora, kvarovi visokog otpora i kvarovi preskoka, na osnovu izolacionog otpora Rf i probojnog razmaka G tačaka kvara kabla. Ova metoda klasifikacije je najosnovnija metoda za klasifikaciju kvarova na kablovima na terenu, posebno korisna za odabir metoda detekcije. Ekvivalentno kolo kvarova kablova prikazano je na slici.

 

 

Veličina probojnog napona UG zavisi od udaljenosti G odvodnog kanala tačke kvara (tj. probojnog jaza), veličina otpora izolacije Rf zavisi od stepena karbonizacije izolacije kabla tačke kvara i veličine distribuirani kapacitet Cf zavisi od stepena vlažnosti tačke kvara.

 

(1) Kod kvarova otvorenog kola, kontinuitet metalnog dijela kabla je narušen, stvarajući prekid, a izolacijski materijal mjesta kvara je također oštećen u različitom stepenu. Otpor izolacije Rf izmjeren na licu mjesta megoommetrom je beskonačan (∞), ali može doći do električnog kvara tokom ispitivanja otpornog napona DC; provjera kontinuiteta žice jezgre otkriva prekid. Na licu mjesta, kvarovi otvorenog kruga općenito se pojavljuju u obliku jednofaznog ili dvofaznog isključenja uzemljenog.

 

(2) Kod kvarova niskog otpora, materijal za izolaciju kabla je oštećen, što dovodi do kvarova uzemljenja. Otpor izolacije Rf izmjeren na licu mjesta megoommetrom je manji od 10Z0 (Z0 je karakteristična impedansa kabla, općenito između 10 i 40Ω). Veća je vjerovatnoća da će se kvarovi niskog otpora pojaviti u niskonaponskim energetskim i kontrolnim kablovima na licu mjesta.

 

(3) Kod kvarova visokog otpora, materijal za izolaciju kabla je oštećen, što dovodi do kvarova uzemljenja. Otpor izolacije Rf izmjeren na licu mjesta megoommetrom je veći od 10Z0, a može doći do električnog kvara tokom DC visokonaponskih impulsnih testova. Kvarovi visokog otpora najčešći su kvarovi na visokonaponskim energetskim kablovima (6kV ili 10kV energetski kablovi), koji čine preko 80% ukupnih kvarova. Prilikom vršenja mjerenja na licu mjesta, autor obično uzima Rf=3kΩ kao prag za razlikovanje kvarova visokog i niskog otpora. To je zato što se pri Rf=3kΩ može dobiti precizno mjerenje metode mosta sa potrebnom strujom mjerenja od 10-50mA.

 

(4) U slučaju kvarova sa preskokom, materijal za izolaciju kabla je oštećen, što rezultira. Otpor izolacije Rf izmjeren na licu mjesta megoommetrom je beskonačan (∞), ali može doći do prekida preklapanja tokom testiranja DC otpornog napona ili visokonaponskih impulsa. Greške preskakanja relativno je teško otkriti, posebno u preventivnim ispitivanjima novopoloženih kablova. Na licu mjesta, DC flashover metoda se općenito koristi za detekciju.

 

 

Klasifikacija zasnovana na uzrocima koji izazivaju kvar i karakteristikama tačke kvara

 

1. Greške u eksploziji: otkrivanje haosa

U industrijskim okruženjima, kvarovi u eksploziji izazivaju pustoš, uzrokujući ozbiljna oštećenja izolacije i nesreće pri saplitanju. Prepoznatljivi po polomljenim olovnim paketima i bakrenim pločama, ovi kvarovi često rezultiraju dvofaznim kratkim spojevima ili prekidima veze sa zemljom. Karakteristika malog otpora tla pojednostavljuje detekciju, a multimetar i akustična mjerenja pružaju jednostavan pristup.

 

2. Greške kvara: kretanje kroz skrivene rizike

Pokreću se tokom preventivnih testova, kvarovi izazvani DC test naponom, otkrivanje izazova zbog njihove skrivene prirode. Tačke uzemljenja ostaju netaknute, a vanjske deformacije su minimalne. Učinkovito otkrivanje uključuje korištenje metoda kao što su "visokonaponska petlja" i "električni čekić" za preciziranje ovih neuhvatljivih kvarova.

 

3. Operativne greške: dešifriranje složenosti

Greške u radu predstavljaju spektar izazova tokom rada elektroenergetskog sistema, u rasponu od miniranja kablova do kvarova. Operativni problemi koji proizlaze iz nepravilnih instalacija ili prolaznog uzemljenja dodaju slojeve složenosti. Identifikacija ovih kvarova zahtijeva sveobuhvatan pristup, uključujući mjerenje otpora izolacije i testove otpornog napona DC.

 

Razumijevanje slojeva kvarova na kablovima za napajanje je ključno za ciljano održavanje i rješavanje problema. Korištenje naprednih metoda testiranja i dijagnostičkih alata osigurava brzo otkrivanje i rješavanje problema vezanih za kablove, jačajući ukupnu pouzdanost energetskih infrastruktura.

 

Dekodiranje kvarova uzemljenja kablova: uzroci i metode detekcije

 

1. Operativni kvarovi na zemlji: starenje i korozija

Radni kablovi uzemljenja proizlaze iz dva osnovna uzroka: prirodnog starenja izolacije tokom dužeg korišćenja i brzog propadanja omotača kablova u korozivnom okruženju. Bilo zbog starenja ili degradacije, dolazi do smanjenja probojnog napona, što dovodi do kvarova uzemljenja kabla ispod nominalnih frekvencija. Metode detekcije kao što su "niskonaponski povratni vod" i "električni čekić" pokazali su se efikasnim u otkrivanju ovih kvarova.

 

2. Greške visokog otpora: rasplet složenosti

Greške kablova visokog otpora spadaju u dve kategorije na osnovu vrednosti otpora: kvarovi kablova visokog otpora i kvarovi kabla sa niskim otporom. Metode "High-Voltage Loop" i "Electric Hammer" igraju ključnu ulogu u preciziranju i karakterizaciji ovih neuhvatljivih grešaka. Detekcija promena otpora tokom testova otpornosti na jednosmernu struju pruža uvid u stanje kabla, bez obzira da li je podložan kvaru ili konstantno visokom otporu.

 

3. Greške uzrokovane vlagom: testiranje iznad norme

Greške uzrokovane vlagom, često izazvane prodiranjem vode u glavni izolacijski sloj kabela, predstavljaju jedinstven izazov. Nedostaci kvaliteta, loša konstrukcijska praksa ili vanjska oštećenja doprinose ovim greškama. Metoda "visokonaponskog mosta" postaje neophodna, posebno kada vlaga poremeti uobičajene obrasce koji se primjećuju u metodama "drugog pulsa" ili "trećeg pulsa". Dodatne mjere, kao što je paljenje luka, mogu biti potrebne za efektivnu lokaciju kvara.

 

Razumijevanje zamršenosti kvarova uzemljenja kablova je najvažnije za ciljano testiranje i održavanje. Upotreba kombinacije metoda detekcije prilagođenih specifičnim karakteristikama kvara osigurava sveobuhvatan pristup rješavanju problema i povećanju ukupne pouzdanosti kablovskih sistema.