Vaka Çalışması: 380V Kabloda Kablo Arıza Yeri Belirleme

Vaka çalışması: Kablo Hata Konum 380V Kablo Üzerinde

ⅰ. Ön Test Hazırlığı

II. Test Süreci

Adım 1: Arıza Türünün Belirlenmesi

Kablo üç faz izolasyon testi için 500V megohmmetre kullanıldı. Yere izolasyon ölçüm sonuçları: Faz A için 50Ω, Faz B için sonsuz, Faz C için sonsuz olarak ölçüldü. Bu sonuç, Faz A'da düşük dirençli bir toprak hatası olduğunu göstermektedir. Faz A, multimetrenin kontinüite (buzzer) modunda sürekli olduğu gösterdi.

Adım 2: Arızanın Yerinin Yaklaşık Olarak Belirlenmesi

1. Dağıtım odası ucundan, arıza tespit cihazı aracının alçak voltajlı darbe modunu kullanarak, Faz B ile Faz C arasındaki kablo ölçülerek toplam uzunluğu 107 metre olarak belirlendi. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir.

2. Dağıtım odası ucundaki kablo zırhı topraklanmadığından, hata fazı ile zırh arasında seyahat dalgası yöntemi kullanılamadı. Hata fazının topraklamalı test edilmesi de etkili bir dalga formu vermedi. Bu nedenle, kablo hata mesafesi ölçümü için doğrudan köprü yöntemi kullanıldı. Farklı akım ayarları kullanılarak, köprü yöntemiyle ölçülen hata mesafesi yakın uçta 6 veya 7 metre olarak bulundu. Test ucu değiştirildikten sonra hata mesafesi 101 metre olarak ölçüldü. Her iki uçtan yapılan testlerle elde edilen hata mesafelerinin toplamı kablonun toplam uzunluğu ile uyumludur. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir:

Adım 3: Kablo Bulucu ile arama Kablonun güzergahı bilinmektedir ve Şekil 4'te gösterilen güzergah diyagramı aşağıdadır.

Adım 4: Arızayı doğru şekilde tespit et

1. Köprü yöntemiyle belirlenen arıza yeri, test terminalinden 7 metre uzaklıkta olduğundan, yakın uçta bir arıza tespit edildi. Cihazın voltaj uygulamasından kaynaklanan gürültüsünün karışmasına engel olmak için araç terminale doğru yönlendirildi ve basınçlandırma ile yer tespiti yapıldı.

2. Terminal dağıtım kutusunda, müşteri kablo zırhının kısmen soyulmuş olduğunu ve zırhın topraklandığını belirtti. Arızalı faz ile toprak arasında 5kV'lık bir darbe deşarjı uygulandı. Şekil 5'te gösterildiği gibi, yakın uçtaki kablo kanalında bir deşarj sesi duyuldu ve kıvılcımlar görüldü. Yüksek voltajlı darbe kapatıldıktan sonra kablo kaldırıldı ancak belirgin bir hasar gözlemlenmedi. Zırhtan deşarj olduğu şüphesiyle kablo askıya alındıktan sonra bu noktada tekrar basınç uygulandı ancak herhangi bir deşarj gözlemlenmedi.

3. Hatalı fazın basınç uygulamaya devam edin ve noktayı belirleyin. Kablo kanalının yakın ucunda bulunan hata noktasında herhangi bir deşarj sesi duyulmamaktadır. Kablo, dağıtım odasındaki çıkış tablosundan aşağı iner, kablo kanalı boyunca dağıtım odasının duvarına kadar uzanır ve sonrasında dağıtım odasının dış kısmında doğrudan toprağa gömülür. Bu kablo bölümünün uzunluğu yaklaşık 6 ila 7 metredir. Duvarın dışındaki doğrudan gömülü konumdaki hata noktasında herhangi bir deşarj sesi duyulmamaktadır, sadece hafif zırh deşarj sesi duyulmaktadır.

4. Arıza noktasını tespit etmeye devam ederken, test ucundan yaklaşık 75 metre uzaklıkta bir yerden boşalma sesi duyduk; bu sesin yanında yerde titreşimler de hissediliyordu. Bu noktada daha önce tamirat yapıldığına dair işaretler görülüyordu. Soruşturma sonucunda, burada daha önce bir su borusu döşendiğini öğrendik. Aşağıdaki Şekil 7'de gösterildiği gibi, bu noktanın köprü ile ölçülen mesafeyle belirlenen yer ile önemli ölçüde farklı olduğu görüldü. Arızalı fazın zırh ile sağlam bir şekilde bağlandığını, sonrasında ise darbe boşalmasından kaynaklanan enerjinin büyük kısmının telin iletken kısmından zırha iletilerek dış kılıfın hasarlı olduğu yerden toprağa boşaldığını düşündük. Gerçek arıza noktası hâlâ yaklaşık 6 veya 7 metre daha yakındaydı.

5. Bitiş kısmında herhangi bir deşarj sesi duyulmadığından, HC-10 dış kılıf arıza tespit sisteminin adım voltajı yöntemi kullanılarak arızayı lokalize etmeyi planladık. Dağıtım odası duvarının dış kısmında ölçülen sinyal uzak uca doğru yönelmiş olup yaklaşık 4 mV civarındaydı. Bu durum, yaklaşık 30 mV'lik bir sinyal değeriyle belirgin bir deşarj sesinin tespit edildiği 75 metreye kadar devam etti. (Bu konumda beton asfalt nedeniyle test, kablo ile paralel bir boşlukta sınırlı kalmıştır.) Bu noktanın ötesinde sinyal yönü değişiklik gösterdi ve ölçülen hasarlı noktanın hâlâ orada bulunduğu değerlendirildi. Sinyal değişimleri aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Ancak elde edilen sonuçlar köprü testiyle uyumlu değildi ve ölçülen adım voltajı sinyal değeri görece düşüktü. Arıza noktasının dışarıya karşı hasar görmemiş olmasından dolayı dış kılıftaki hasar noktasından sinyal sızıntısı meydana geldiği ve bu yüzden sinyalin aslında arıza noktasından değil, kılıf üzerindeki hasarlı noktadan geldiğini düşündük.

6. Bu noktada kablo sorun yaşıyordu. Köprü ile ölçülen mesafe, dağıtım odası duvarından çıktıktan sonra kablonun zarar gördüğü noktaya uygun düşmüyordu; zararın yeri, deşarj sesi ve adım gerilimi ölçümleriyle belirlenmişti. Kabloya zarar, toprak yol üzerinde, dağıtım odasından çıktıktan sonra iki ya da üç metre ileride, kablonun zırhı ile temas halinde olduğu bir noktada olmuştu. Ancak deşarj sesi beton zemin üzerinde, daha derin bir yerde duyulmuştu. Bu nedenle ilk olarak toprak yolun kazılmasına karar verildi. Kazı yapıldıktan sonra kablonun dış yüzeyinde herhangi bir zarar ya da hasar izasına rastlanmadı. Bu durumda, arızalı fazın kablonun zırhına temas ettiğinden şüphelenildi. Bu yüzden kablo zırhı yaklaşık sekiz ya da dokuz metrede kesilerek ayrıldı. Daha sonra, aşağıda gösterildiği gibi, arızalı faz ile zırh arasında bir süreklilik testi yapıldı. Test sonuçları, arızalı fazdaki kablo çekirdeğinin zırhın her iki ucuna da bağlı olduğunu ve test yapılan uç tarafında direncin neredeyse 0 ohm, diğer uç tarafında ise yaklaşık 29 ohm olduğunu gösterdi. Yeniden gerilim uygulaması sonucunda kablonun artık deşarj yapmadığı ve zırhın yakın ucundaki deşarj sesinin de kaybolduğu görüldü.

7. Bu aşamada, kabloda çok noktadan topraklama hatası olabileceği ve bunun sonucunda köprü test sonuçlarının yanlış çıkabileceği öncelikle tespit edildi. Yaklaşık 75 metrede duyulan deşarj sesi, hata noktalarından biriydi. Basınç uç kısmından uygulandığından, deşarj ilk olarak uca yakın olan hata noktasından tercihli olarak gerçekleşti ve zırh, yakın uçtan ayrıldıktan sonra zırh deşarj sesi kayboldu. Bu nedenle, 75 metredeki hata noktasına önce kazı yapıldı ve onarıldı, ardından testler tekrar edildi. Kazı sonrasında kabloda belirgin hasar noktaları olduğu görüldü. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir.

8. İlk hata noktası kazındıktan sonra, müşteri tarafından daha önce bulunan hata noktası ile birlikte 107 metre uzunluğundaki kabloda zaten iki hata noktası olmuş oldu. Kablo bir yıldan daha kısa bir süredir döşenmişti, bu yüzden ilave arama yapılmadan kablo doğrudan değiştirilmek üzere planlama yapıldı.

III. Test Sahip özet

01 Alçak gerilim kabloları birden fazla toprak arızasına karşı duyarlıdır ve köprü test sonuçlarını önemli ölçüde etkiler. Bu durumda, seyahat dalgası yöntemi veya adım gerilimi yöntemi çapraz doğrulama için kullanılabilir.

02 Alçak gerilim kablolarında seyahat dalgası yöntemiyle arıza yerinin belirlenmesinde, iletkenin toprağa karşı test edilmemesi gerekir. Bunun nedeni, topraktan gelen seyahat dalgası sinyalinin kötü iletilmesi ve dolayısıyla dalga biçimlerinin algılanamamasıdır.

03 Doğrudan gömülmüş sert kaplamalarda adım gerilimi yöntemiyle arıza yerinin belirlenmesinde, kaplamanın özel özellikleri nedeniyle kablo ile paralel olan kaplama çatlakları boyunca test yapılabilir. Sonuç olarak, arıza yeri kablo döşeme konumuna göre belirlenebilir. Sert kaplamalar için çatlaklardan geçerek arızayı lokalize etmek amacıyla bir çelik kalem de kullanılabilir.

04 Düşük dirençli ölü temas arızaları genellikle az ya da hiç deşarj gürültüsü üretmez. Ancak bu vakada kullanılan kablo arıza tespit aracı, geleneksel yüksek gerilim jeneratörlerine göre daha büyük iç kapasitörlere ve çok daha yüksek deşarj enerjisine sahiptir; bu da belirgin bir deşarj gürültüsüne neden olur.

IV. Arıza Nedeni Analizi

Kazılan arıza noktası, etrafında ısırık izleri bulunan küçük, neredeyse yuvarlak bir oyuktur. Kablonun izolasyonunun böcekler ve karıncalar tarafından hasar görmüş ve delinmiş olabileceği şüphesi uyandırılmıştır.

V. İşletme ve Bakım Önerileri

1. Doğrudan toprak altına döşenen kabloların düzenli olarak muayenesini yaparak potansiyel güvenlik risklerini zamanında tespit edin ve giderin. Muayeneler kablonun görünüşünü, izolasyon performansını ve konektör durumunu içermelidir.

2. Kablolar doğrudan toprak altına döşenirken toprak korozyonunu, böcek ve kemirgen zararlarını, yer altı suyu sızmasını ve mekanik hasarları önlemek için önlemler alınmalıdır.