Studiu de caz: Localizarea Defectului pe un Cablu de 380V

Studiu de caz: Cablu Vina Locație pe un cablu de 380V

ⅰ. Pregătirea Prelabilă a Testului

II. Procesul de testare

Pasul 1: Determinarea naturii defectului

Un megohmmetru de 500V a fost utilizat pentru a testa izolația trifazică a cablului. Izolația față de pământ a fost măsurată astfel: 50Ω pentru Faza A, infinit pentru Faza B și infinit pentru Faza C. Aceasta a indicat un defect cu rezistență scăzută pe Faza A. Faza A a prezentat continuitate în modul sonor al multimetrului.

Pasul 2: Localizarea preliminară a defectului

1. La capătul camerei de distribuție, folosind modul de impulsuri de joasă tensiune al vehiculului de localizare a defectelor, a fost măsurat cablul dintre Fazele B și C pentru a determina o lungime totală de 107 metri, după cum se arată în figura de mai jos.

2. Deoarece armura cablului la capătul camerei de distribuție nu era legată la pământ, metoda undei călătoare nu a putut fi utilizată între faza defectă și armură. Testarea fazei defecte față de pământ a eșuat, de asemenea, în a produce o formă de undă eficientă. Prin urmare, metoda punții a fost utilizată pentru a testa direct distanța până la defectul cablului. Setând diferite valori ale curentului, metoda punții a măsurat distanța până la defect ca fiind de 6 sau 7 metri la capătul apropiat. După schimbarea capătului de testare, distanța până la defect a fost măsurată la 101 metri. Suma distanțelor până la defect, testate la ambele capete, este în concordanță cu lungimea totală. Așa cum se arată în figura de mai jos:

Pasul 3: Căutare cu locatorul de cabluri Traseul este cunoscut și diagrama traseului este prezentată în Figura 4 de mai jos.

Pasul 4: Localizarea exactă a defectului

1. Deoarece locul defectului, determinat prin metoda punții, se afla la 7 metri distanță de terminalul de testare, s-a detectat un defect aproape de terminal. Pentru a evita interferențele produse de zgomotul echipamentului datorat aplicării tensiunii, vehiculul a fost condus până la cutia de distribuție a terminalului pentru presurizare și determinarea locației.

2. La cutia de distribuție a terminalului, clientul a decăpit parțial armătura cablului și a conectat-o la pământ. S-a aplicat o descărcare pulsatorie de 5kV între faza defectă și pământ. S-a auzit un zgomot de descărcare și s-au observat scântei în șanțul cablului din apropiere, așa cum se arată în Figura 5 de mai jos. După oprirea pulsului de înaltă tensiune, cablul a fost ridicat, însă nu s-a observat nicio deteriorare vizibilă. S-a presupus o descărcare din armătură. După suspendarea cablului, s-a aplicat din nou presiune în această zonă, însă nu s-a observat nicio descărcare.

3. Continuați să aplicați presiune asupra fazei defecte pentru a localiza punctul. Nu se aude niciun sunet de descărcare în punctul de defect de pe canalul de cablu din apropiere. Cablul coboară din tabloul de ieșire al camerei de distribuție și urmează canalul de cablu până la peretele camerei de distribuție, după care este îngropat direct în exteriorul camerei de distribuție. Lungimea acestui segment de cablu este de aproximativ 6 sau 7 metri. Nu se aude niciun sunet de descărcare în punctul de defect de la poziția îngropată în exteriorul peretelui, ci doar un sunet slab de descărcare a armăturii.

4. Continuând localizarea punctului de defect, am auzit un sunet de descărcare la o locație situată la aproximativ 75 de metri față de capătul testat, însoțit de vibrații ale solului. Această locație prezenta semne ale unor reparații anterioare, iar din cercetări am aflat că anterior fusese montată o țeavă de apă, așa cum se arată în Figura 7 de mai jos. Totuși, această locație era semnificativ diferită față de distanța măsurată cu podul. Am presupus că, după ce faza defectuoasă a fost conectată ferm la armătură, majoritatea energiei descărcării impulsului a fost condusă prin conductorul central către armătură, provocând descărcarea spre pământ la învelișul exterior deteriorat. Punctul real de defect se afla totuși cu aproximativ 6 sau 7 metri mai aproape.

5. Deoarece nu se auzea niciun sunet de descărcare în apropierea capătului, am planificat localizarea defecțiunii utilizând metoda tensiunii în trepte a sistemului HC-10 pentru localizarea defecțiunilor la manta exterioară. Semnalul măsurat în exteriorul peretelui camerei de distribuție indica spre capătul îndepărtat și avea o valoare de aproximativ 4 mV. Această situație s-a menținut până la 75 de metri, unde a fost detectat un sunet de descărcare clar, semnalul având o valoare de aproximativ 30 mV. (Din cauza pavajului de beton de la acea locație, testarea s-a limitat la o deschidere paralelă cu cablul.) Dincolo de acest punct, direcția semnalului s-a schimbat, indicând faptul că punctul de deteriorare măsurat se afla tot acolo. Modificările semnalului sunt prezentate în figura de mai jos. Cu toate acestea, rezultatele nu au corespuns celor obținute prin testul în punte, iar valoarea semnalului de tensiune în trepte măsurat a fost relativ scăzută. Am suspectat că punctul de defect nu era deteriorat extern, cauzând scurgerea semnalului din punctul de deteriorare al mantei exterioare, nu din punctul de defect propriu-zis.

6.La acest punct, cablul întâmpina probleme. Distanța măsurată de pod nu corespundea locației punctului de avarie, determinată pe baza sunetului de descărcare și a măsurătorilor de tensiune pas. Cablul era îngropat superficial într-un drum de pământ la doi sau trei metri după ieșirea din peretele camerei de distribuție, în timp ce sunetul de descărcare era auzit pe o suprafață de beton, mai adânc. Astfel, au planificat să excaveze mai întâi drumul de pământ. După excavare, nu s-au observat semne de deteriorare sau avarie pe suprafața exterioară a cablului. S-au suspectat că faza defectuoasă era într-o conexiune solidă cu armătura cablului. Astfel, au deconectat armătura cablului la aproximativ opt sau nouă metri. Apoi, utilizând un multimetru, au efectuat un test de continuitate între faza defectuoasă și armătură, așa cum se arată în figura de mai jos. Rezultatele testului au arătat că miezul cablului pe faza defectuoasă era conductiv la ambele capete ale armăturii, cu o rezistență aproape de 0 ohmi către capătul de testare și aproximativ 29 ohmi către celălalt capăt. Represurizarea a confirmat că cablul nu se descărca, iar sunetul de descărcare de la armătura capătului apropiat a dispărut.

7.La acest punct, s-a determinat inițial că cablul ar putea avea o defecțiune de legare la pământ în mai multe puncte, ceea ce ducea la rezultate inexacte ale testului punții. Sunetul de descărcare auzit la aproximativ 75 de metri era unul dintre punctele de defect. Deoarece tensiunea era aplicată la capăt, descărcarea se făcea în mod preferențial din primul punct de defect din apropierea capătului, iar sunetul descărcării armăturii a dispărut după deconectarea armăturii la capătul apropiat. Prin urmare, punctul de defect de la 75 de metri a fost excavat primul și reparația a fost efectuată înainte de testare. După excavare, s-a constatat că cablul avea puncte evidente de deteriorare, așa cum se arată în figura de mai jos.

8. După ce primul punct de defect a fost scos la iveală, împreună cu punctul de defect găsit anterior de client, existau deja două puncte de defect în cablul de 107 metri lungime. Cablul fusese pus în funcțiune de mai puțin de un an, așa că am planificat să înlocuim cablul direct, fără a continua căutarea.

III. Test S rezumat

01 Cablurile de joasă tensiune sunt susceptibile la multiple defecte de punere la pământ, influențând semnificativ rezultatele testului de punte. În acest caz, se poate utiliza metoda undei călăritoare sau metoda tensiunii în trepte pentru verificare suplimentară.

02 Atunci când utilizați metoda undei călăritoare pentru localizarea unui defect pe cabluri de joasă tensiune, nu testați conductorul față de pământ. Acest lucru se datorează faptului că semnalul undei călăritoare provenit de la pământ este transmis deficitar, rezultând în forme de undă nedetectabile.

03 Atunci când utilizați metoda tensiunii în trepte pentru localizarea unui defect pe o pavărie tare direct îngropată, datorită caracteristicilor speciale ale pavăriei, este posibil să testați crăpăturile din pavărie paralele cu cablul. În final, poziția defectului poate fi determinată pe baza poziției de instalare a cablului. Pentru pavăria tare, o dalta de oțel poate fi, de asemenea, introdusă prin crăpături pentru a localiza defectul.

04 Defecțiunile cu contact mort cu rezistență scăzută produc în general zgomot redus sau deloc de descărcare. Totuși, vehiculul de detectare a defecțiunilor la cabluri utilizat în acest caz are un condensator intern mai mare și o energie de descărcare mult mai mare decât generatoarele convenționale de înaltă tensiune, ceea ce duce la un zgomot de descărcare vizibil.

IV. Analiza cauzelor defecțiunii

Punctul de defect excavat a fost un orificiu mic, aproape circular, cu urme de mușcături în jur. S-a suspectat că izolația cablului a fost deteriorată și perforată de insecte și furnici.

V. Sugestii privind exploatarea și întreținerea

1. Inspectați periodic cablurile îngropate direct pentru a identifica și remedia rapid potențialele riscuri de siguranță. Inspecțiile trebuie să includă aspectul cablului, performanța izolației și starea conectorilor.

2. La pozarea cablurilor îngropate direct, trebuie luate măsuri de precauție pentru a preveni coroziunea solului, daunele provocate de insecte și rozătoare, infiltrația apei subterane și daunele mecanice.