Caso Studio: Localizzazione del Guasto su un Cavo a 380V

Studio di caso: Cavo Difetto Posizione su un Cavo 380V

ⅰ. Preparazione al Test

II. Processo di prova

Passo 1: Determinare la natura del guasto

Un megohmmetro da 500V è stato utilizzato per testare l'isolamento trifase del cavo. L'isolamento a terra misurato era: 50Ω per la Fase A, infinito per la Fase B e infinito per la Fase C. Questo indicava un guasto a terra a bassa resistenza sulla Fase A. La Fase A mostrava continuità in modalità cicalino del multimetro.

Passo 2: Localizzazione preliminare del guasto

1. All'estremità della sala di distribuzione, utilizzando la modalità a impulsi a bassa tensione del veicolo rilevatore di guasti, è stata misurata la distanza del cavo tra le Fasi B e C, determinando una lunghezza totale di 107 metri, come mostrato nella figura sottostante.

2. Poiché l'armatura del cavo nell'estremità della sala di distribuzione non era a terra, il metodo dell'onda progressiva non poteva essere utilizzato tra la fase guasta e l'armatura. Anche il test della fase guasta a terra non è riuscito a produrre un'onda efficace. Pertanto, è stato utilizzato il metodo del ponte per testare direttamente la distanza del guasto nel cavo. Impostando diversi parametri di corrente, il metodo del ponte ha misurato la distanza del guasto pari a 6 o 7 metri nell'estremità vicina. Dopo aver cambiato l'estremità di prova, la distanza del guasto è risultata pari a 101 metri. La somma delle distanze del guasto misurate da entrambe le estremità è coerente con la lunghezza totale. Come mostrato nella figura sottostante:

Passo 3: Ricerca con il localizzatore di cavi. Il percorso è noto e lo schema del percorso è mostrato nella Figura 4 sottostante.

Passo 4: Localizza con precisione l'avaria

1. Poiché la posizione del guasto, determinata con il metodo del ponte, era a 7 metri dal terminale di prova, è stato rilevato un guasto vicino. Per evitare interferenze dovute al rumore dell'equipaggiamento causato dall'applicazione della tensione, il veicolo è stato spostato al box di distribuzione terminale per la pressurizzazione e l'individuazione del guasto.

2. Nel box di distribuzione terminale, il cliente aveva parzialmente rimosso l'armatura del cavo e messo a terra l'armatura. È stata applicata una scarica impulsiva di 5 kV tra la fase guasta e la massa. È stato udito un rumore di scarica e sono state viste scintille nella canalina del cavo vicina, come mostrato nella Figura 5 sottostante. Dopo aver spento l'impulso ad alta tensione, il cavo è stato sollevato, ma non è stato osservato alcun danno evidente. Si è sospettata una scarica proveniente dall'armatura. Dopo aver sospeso il cavo, è stata nuovamente applicata la pressurizzazione in questa posizione, ma non è stata osservata alcuna scarica.

3.Continuare a pressurizzare la fase guasta per localizzare il punto. Nessun suono di scarica viene udito nel punto di guasto nel cavo di estremità vicina. Il cavo scende dal quadro di uscita della sala distribuzione e corre lungo il canale del cavo fino al muro della sala distribuzione, per essere successivamente interrato direttamente all'esterno della sala distribuzione. La lunghezza di questo tratto di cavo è di circa 6 o 7 metri. Nessun suono di scarica viene udito nel punto di guasto nella posizione interrata direttamente al di fuori del muro, si percepisce soltanto un lieve suono di scarica dell'armatura.

4. Continuando la ricerca del punto di guasto, abbiamo sentito un rumore di scarica in un punto situato circa 75 metri dall'estremità del test, accompagnato da vibrazioni del terreno. Questo punto presentava segni di riparazioni precedenti e, facendo delle indagini, abbiamo appreso che in passato era stata installata una tubazione dell'acqua, come mostrato nella Figura 7 sottostante. Tuttavia, questa posizione differiva notevolmente dalla distanza misurata tramite il ponte. Sospettavamo che, dopo che la fase difettosa era stata collegata saldamente all'armatura, la maggior parte dell'energia della scarica impulsiva fosse stata condotta attraverso il conduttore verso l'armatura, causando una scarica a terra presso il rivestimento esterno danneggiato. Il punto di guasto reale si trovava comunque circa 6 o 7 metri più vicino.

5. Poiché nessun rumore di scarica poteva essere udito verso la fine, abbiamo pianificato di localizzare il guasto utilizzando il metodo della tensione a passo del sistema HC-10 per il rilevamento dei guasti al rivestimento esterno. Il segnale misurato all'esterno del muro della sala distribuzione indicava verso l'estremità lontana ed era di circa 4 mV. Questo è proseguito fino a 75 metri, dove è stato rilevato un evidente rumore di scarica, con un valore del segnale di circa 30 mV. (A causa del pavimento in calcestruzzo in questa posizione, il test è stato limitato a una fessura parallela al cavo.) Oltre questo punto, la direzione del segnale è cambiata, indicando che il punto di danno misurato si trovava ancora in quella posizione. Le variazioni del segnale sono mostrate nella figura sottostante. Tuttavia, i risultati non corrispondevano a quelli ottenuti con il test a ponte e il valore del segnale della tensione a passo misurato era relativamente basso. Sospettavamo che il punto di guasto non fosse danneggiato esternamente, causando una perdita di segnale dal punto di danno al rivestimento esterno invece che dal punto di guasto.

6. A questo punto, il cavo aveva un problema. La distanza misurata tramite il ponte non corrispondeva alla posizione del punto di danno, determinata in base al suono della scarica e alle misuraciones della tensione passo. Il cavo era interrato poco profondamente in una strada sterrata, a due o tre metri circa dopo aver attraversato il muro della stanza di distribuzione, mentre il suono della scarica era stato udito su una superficie stradale in cemento indurito, più in profondità. Per questa ragione, hanno pianificato di scavare prima lungo la strada sterrata. Dopo lo scavo, non è stato osservato alcun segno di danneggiamento sulla superficie esterna del cavo. Hanno sospettato che la fase difettosa fosse in collegamento solido con l'armatura del cavo. Per questa ragione, hanno disconnesso l'armatura del cavo a circa otto o nove metri di distanza. Successivamente, utilizzando un multimetro, hanno effettuato un test di continuità tra la fase difettosa e l'armatura, come mostrato nella figura sottostante. I risultati del test hanno mostrato che il conduttore del cavo nella fase difettosa era conduttivo rispetto entrambe le estremità dell'armatura, con una resistenza di quasi 0 ohm verso l'estremità del test e circa 29 ohm verso l'altra estremità. Una successiva pressurizzazione ha confermato che il cavo non stava scaricando e che il suono della scarica all'armatura vicina era scomparso.

7.In questa fase, inizialmente si è ritenuto che il cavo potesse presentare un guasto di messa a terra multiplo, causando risultati inaccurati del test con il ponte. Il suono di scarica udito a circa 75 metri di distanza era uno dei punti di guasto. Dal momento che la tensione veniva applicata all'estremità, la scarica avveniva prioritariamente dal primo punto di guasto vicino all'estremità e il suono della scarica dell'armatura è scomparso dopo che l'armatura è stata disconnessa all'estremità più vicina. Pertanto, il punto di guasto a 75 metri è stato scavato e riparato per primo prima del test. Dopo lo scavo, è stato riscontrato che il cavo presentava punti di danno evidenti, come mostrato nella figura sottostante.

8. Dopo aver scavato il primo punto di guasto, sommandolo a quello precedentemente individuato dal cliente, sono emersi già due punti di guasto nel cavo lungo 107 metri. Il cavo era stato posato da meno di un anno, quindi abbiamo pianificato di sostituire direttamente il cavo senza effettuare ulteriori ricerche.

III. Test S riepilogo

01 I cavi a bassa tensione sono soggetti a multipli guasti a terra, che influenzano notevolmente i risultati del test del ponte. In questo caso, è possibile utilizzare il metodo dell'onda progressiva o il metodo della tensione a passo per effettuare un confronto incrociato.

02 Quando si utilizza il metodo dell'onda progressiva per la localizzazione dei guasti su cavi a bassa tensione, non testare il conduttore verso terra. Questo perché il segnale dell'onda progressiva trasmesso attraverso la terra è scarsamente rilevabile, causando forme d'onda non individuabili.

03 Quando si utilizza il metodo della tensione a passo per la localizzazione dei guasti su pavimentazioni indurite interrate direttamente, a causa delle caratteristiche particolari della pavimentazione, è possibile testare le crepe della pavimentazione parallele al cavo. Infine, è possibile determinare la posizione del guasto in base alla posizione di installazione del cavo. Per pavimentazioni indurite, è anche possibile inserire un bulino di acciaio attraverso le crepe per localizzare il guasto.

04 I guasti a bassa resistenza con contatto morto in genere producono poco o nessun rumore di scarica. Tuttavia, il veicolo per il rilevamento dei guasti ai cavi utilizzato in questo caso possiede un condensatore interno più grande e un'energia di scarica molto maggiore rispetto ai generatori ad alta tensione convenzionali, causando un rumore di scarica più evidente.

IV. Analisi della causa del guasto

Il punto del guasto scavato presentava un piccolo foro quasi circolare con segni di morsi attorno. Si sospettava che l'isolamento del cavo fosse stato danneggiato e perforato da insetti e formiche.

V. Suggerimenti per operazioni e manutenzione

1. Ispezionare regolarmente i cavi interrati per identificare e risolvere tempestivamente eventuali rischi per la sicurezza. Le ispezioni devono includere l'aspetto del cavo, le prestazioni di isolamento e lo stato dei connettori.

2. Quando si posano cavi interrati direttamente, è necessario adottare precauzioni per prevenire la corrosione del terreno, i danni causati da insetti e roditori, l'infiltrazione di acqua sotterranea e i danni meccanici.