Esettanulmány: Hibahelykeresés 380V-os kábelnél

Tanhely: Kábel Hiba Helyszín 380V-os kábelnél

ⅰ. Előkészítés Tesztelés Előtt

II. Tesztelési Folyamat

1. Lépés: A Hibajelleg Megállapítása

Egy 500V-os szigetelésmérőt használtak a kábel háromfázisú szigetelésének vizsgálatára. A mért szigetelés a földhöz képest: 50Ω az A fázisnál, végtelen az B fázisnál és végtelen a C fázisnál. Ez azt jelzi, hogy az A fázison alacsony ellenállású földzárlat állt fenn. Az A fázis folytonosságot mutatott a multiméter csengő üzemmódjában.

2. Lépés: Hibahely Előzetes Meghatározása

1. A elosztószekrény végén az alacsonyfeszültségű impulzus üzemmódot használva a hibakereső járművel megmérték a B és C fázis közötti kábelt, amelynek teljes hossza 107 méternek adódott, az alábbi ábrán látható módon.

2. Mivel a kábel páncél a elosztószoba végén nincs a földelt, a haladó hullám módszer nem használható a hibás fázis és a páncél között. A hibás fázis föld felé történő vizsgálata sem hozott eredményes hullámformát. Ezért a hídkapcsolásos módszert alkalmazták közvetlenül a kábelhiba távolság mérésére. Különböző árambeállítások alkalmazása mellett a hídkapcsolásos módszerrel mért hibatávolság a közelebbi végén 6 vagy 7 méternek adódott. A mérővég megváltoztatása után a hibatávolság 101 méternek mért. A mindkét végpontból mért hibatávolságok összege összhangban van a teljes hosszal. Az alábbi ábrán látható módon:

3. lépés: Kábelkereső keres A pálya ismert, és a pályadiagram az alábbi 4. ábrán látható.

Lépés 4: Pontos hibaelhelyezés

1. Mivel a hibahely, amelyet a hidamódszerrel határoztak meg, 7 méterre volt a vizsgálati ponttól, egy közelvégű hibát észleltek. Az alkalmazott feszültségből származó berendezési zavarok elkerülése érdekében a járművet a végelosztó dobozhoz hajtották, majd ott nyomást alkalmaztak és meghatározták a helyét.

2. A végelosztó doboznál az ügyfél részben eltávolította a kábelárldat és a földelt páncélt. 5 kV-os impulzusos kisülést alkalmaztak a hibás fázis és a föld között. Kattanó hangot hallottak, és szikrázást láttak a közelvégű kábelaknában, ahogy az alábbi 5. ábrán is látható. Miután a nagyfeszültségű impulzust kikapcsolták, a kábelt felemelték, de semmilyen nyilvánvaló sérülést nem észleltek. A páncélból származó kisülésre gyanakodtak. A kábel felfüggesztése után ismét nyomást alkalmaztak ezen a helyen, de kisülést nem tapasztaltak.

3.Folytassa a hibás fázis nyomás alá helyezését a pont lokalizálásához. A közelben lévő kábelárokban a hibahelyen nem hallható kisülési hang. A kábel a elosztóterem kimeneti szekrényéről indul lefelé, és fut végig a kábelárokon az elosztóterem faláig, majd az elosztóterem külső oldalán közvetlenül el van temetve. Ennek a kábelszakasznak a hossza kb. 6 vagy 7 méter. A falon kívül közvetlenül eltemetett helyen a hibahelyen nem hallható kisülési hang, csupán enyhe páncélkisülési hang hallható.

4.Folytatva a hibahely keresését, egy körülbelül 75 méterre lévő helytől kisüléshangot hallottunk, amelyhez a talaj rezgése is társult. Ezen a helyen korábbi javítások nyomai voltak felfedezhetők, és kikérdezések során kiderült, hogy korábban vízvezetéket helyeztek el itt, amint azt az alábbi 7. ábra is mutatja. Ugyanakkor ez a hely jelentősen eltért a hídmérés által meghatározott távolságtól. Feltételeztük, hogy miután a hibás fázist szilárdan összekapcsolták a páncéllal, az impulzusos kisülésből származó energia nagy része a vezetékmagon keresztül került a páncélra, és ott a földbe kisült a sérült külső köpenynél. A tényleges hibahely még mindig kb. 6-7 méterrel közelebb volt.

5. Mivel a végközeli környezetben nem hallatszott kisütési hang, úgy terveztük, hogy az HC-10 külső burokhibakereső rendszer lépfeszültség-módszerével azonosítjuk a hibát. A kapott jel a kapcsolószoba falán kívül a távolabbi végpont felé mutatott, és körülbelül 4 mV volt. Ez folytatódott 75 méterig, ahol érezhető kisütési hangot észleltünk, a jel értéke pedig körülbelül 30 mV volt. (Mivel ezen a helyen betonburkolat volt, a mérést a kábellel párhuzamosan lévő részre korlátoztuk.) Ezen túl a jel iránya megváltozott, jelezve, hogy a mért sérülési pont valóban ott helyezkedik el. Az alábbi ábrán láthatók a jelváltozások. Az eredmények azonban nem egyeztek meg a hidramérési eredményekkel, és a mért lépfeszültség-jel viszonylag alacsony volt. Úgy gondoltuk, hogy a hibapont nem külsőleg sérült meg, ezért a jel a burok sérülésének pontjáról szivárog, nem pedig a hibapontból.

6.Ezen a ponton a kábel bajban volt. A hídként működő mérőberendezés által mért távolság nem egyezett meg a sérülés helyével, amelyet a kisülési hang és a lépésfeszültség mérések alapján határoztak meg. A kábel a elosztószoba falából kijövet két-három méteren át egy földúton haladt sekélyen, ugyanakkor a kisülési hangot egy keményre száradt cementút felületén, mélyebben hallották. Ezért először az út menti földutat kezdték el ásni. Az ásás után a kábel külső felületén semmilyen sérülésre vagy meghibásodásra utaló jelet nem észleltek. Feltételezték, hogy a hibás fázis szilárdan csatlakozik a kábel páncéljához. Ezért kb. nyolc-kilenc méternél megszakították a kábel páncélját. Ezután egy multiméterrel folytatták a vezetékképesség vizsgálatát a hibás fázis és a páncél között, ahogy az alábbi ábrán látható. A mérési eredmények azt mutatták, hogy a hibás fázisú kábelmag mindkét páncélvéggel vezetett, a mérési végpont felé majdnem 0 ohm, míg a másik végpont felé kb. 29 ohm ellenállással. Az újbóli feszültség alá helyezés megerősítette, hogy a kábel nem tölt ki, és a közelben lévő páncélon a kisülési hang is megszűnt.

7.Ezen a ponton kezdetben úgy határozták meg, hogy a kábelnek több földelési hibája lehet, ami miatt pontatlanok a hídmérési eredmények. A körülbelül 75 méteres távolságon hallható kisülési hang volt az egyik hibahely. Mivel a nyomás a végén lett alkalmazva, a kisülés előnyben részesítette az első hibahelyet a vég közelében, és a páncélkisülési hang eltűnt, miután a páncélt a közelebbi végén megszakították. Ezért először a 75 méteres hibahelyet ásták ki és javították meg, majd végeztek újabb tesztelést. Az ásás után kiderült, hogy a kábelnek nyilvánvaló sérülései voltak, az alábbi ábrán látható módon.

8.Az első hibahely kijavítása után, valamint a vásárló által korábban megtalált hibahellyel együtt, összesen két hibahely volt a 107 méteres kábelben. A kábelt egy évnél rövidebb ideje fektették le, ezért úgy terveztük, hogy a kábelt közvetlenül cserélik, további kutatás nélkül.

III. Teszt S összefoglalás

01 Az alacsony feszültségű kábelek többföldelési hibákra hajlamosak, ami jelentősen befolyásolja a hídkapcsolású mérési eredményeket. Ebben az esetben a haladóhullám-módszerrel vagy a lépfeszültség-módszerrel lehet keresztellenőrizni.

02 Alacsony feszültségű kábelek hibahelykeresése során, ha haladóhullám-módszert alkalmazunk, ne a mag és a föld között végezzük a mérést. Ennek oka, hogy a földről származó haladó hullámjel gyengén terjed, emiatt a hullámforma nem érzékelhető.

03 Amikor lépfeszültség-módszerrel végezzük a hibahelykeresést közvetlenül betonba helyezett merev burkolat alatt, a burkolat sajátos jellemzői miatt lehetőség van arra, hogy a kábellel párhuzamosan haladó burkolati repedéseket is vizsgáljuk. Végül a hibahely a kábel elhelyezési helye alapján is meghatározható. Merev burkolat esetén a repedéseken keresztül acéltüskét is be lehet ütözni a hiba lokalizálásához.

a 04-es kis ellenállású érintkezési hiba általában kevés vagy egyáltalán nem hallható kisülési zajt okoz. Azonban az ebben az esetben használt kábelhibakereső jármű rendelkezik egy nagyobb belső kondenzátorral és jóval nagyobb kisülési energiával, mint a hagyományos magasfeszültségű generátorok, emiatt a kisülési zaj jól hallható.

IV. Hibakör elemzése

A feltárt hibahely egy kis, majdnem kör alakú lyuk volt, amelynek körül harapásnyomok voltak. A kábel szigetelésének károsodását és átszúródását valószínűleg rovarok és hangyák okozták.

V. Üzemeltetési és karbantartási javaslatok

1. Rendszeresen ellenőrizze a közvetlenül földbe fektetett kábeleket, hogy időben felismerje és kezelje a potenciális biztonsági kockázatokat. Az ellenőrzéseknek tartalmazniuk kell a kábel külső állapotát, szigetelési teljesítményét és a csatlakozók állapotát.

2. Amikor kábeleket közvetlenül földbe fektet, megfelelő óvintézkedéseket kell tenni a talajkorrózió, rovar- és rágcsáló okozta károk, a talajvíz behatolása és mechanikai sérülések megelőzésére.