8 800 775 87 54 (звонок бесплатный по России)
Опытная эксплуатация
Методика «Поиск повреждений кабелей» бесплатно

Хитрая нитка

В сентябре 2020 года в городе было принято решение о строительстве новой автодороги. В районе строительства будущей дороги оказалась одна нитка двухниточной кабельной линии 10кВ (от подстанции «Северная» до РП №3). Нитка А пересекала дорогу. Вторая нитка Б проходила по другой трассе, не пересекающей дорогу. Нитка А проложена в 1976 г. кабелем ААШв-10 3х150 длиной 2160 м. Нитка Б проложена в 2003 г. кабелем АСБ-10 3х240, длиной 2950 м. Линия была в работе под нагрузкой около 110 А. Чтобы обеспечить выполнение требований, необходимых для пересечения дороги и силовой электротрассы, нитку А нужно было реконструировать — ввести в защитную трубу на участке пересечения дороги и заглубить. Поскольку по трассе нитки А проходил только один кабель и все привязки были известны, сетевой участок не вызывал лабораторию для определения трассы. Кабель разгрузили, отключили, заземлили, откопали, отрезали, смонтировали.

Как и положено, перед запуском реконструированной нитки приступили к проведению испытаний. Начали с рефлектометрических замеров длины по каждой жиле кабеля. Неожиданно обнаружился обрыв фазы А на расстоянии 2030 метров от РП №3.

Испытание напряжением 60 кВ линия выдержала (испытывали напрямую и через здоровую нитку). Решили искать место повреждения акустическим методом, пробивая разрыв между поврежденными жилами. В качестве источника сигнала для пробоя использовали испытательную установку АИД-70. Кабель заземлили на подстанции (включили ЗН, заземлили обе нитки). АИД-70 подключили на фазу А поврежденной нитки, заряжая собственную емкость кабеля до пробоя повышенным напряжением. Напряжение пробоя составило 36-38 кВ. Акустикой определили место пробоя и после вскрытия трассы в месте повреждения увидели вот такую картину.

Старая свинцовая паяная муфта местного изготовления 1980-х годов. Муфта полупустая, гильза разрушена, две жилы голые, изоляция разрушена полностью, кожух муфты весь сгоревший и в горелой мастике. Как работала эта муфта непонятно. Когда возникло повреждение неизвестно. Последнее испытание было в ноябре 2019, обрывов не было. Кабель прокололи, отрезали, сделали замеры длины. Оказалось, есть ещё один обрыв этой же фазы на расстоянии примерно 9 метров в сторону подстанции. На трассе была ещё одна муфта. Открыли эту муфту – та же картина: в муфте явное повреждение. Как работала кабельная линия, сколько времени, как несла нагрузку, имея две явно поврежденные муфты с обрывами одной фазы, – большой вопрос.

Практически этот случай является демонстрацией способности конкретного кабеля к самовосстановлению изоляции при наличии хороших внешних условий — отсутствии влаги в грунте.

Возможная причина. Ранее (неизвестно когда) было повреждение кабеля и, вследствие короткого замыкания и протекания больших токов, паяные соединения фазных жил расплавились, образовались газы, вследствие чего были разрушены корпуса муфт и произошел выброс мастики. По всей видимости, целостность жил была нарушена не полностью. Наверное, осталось паяное соединение небольшого сечения, которое под нагрузкой расплавилось и не было выявлено при проверке целостности и фазировке кабеля. Но как фактически голые жилы выдержали 60 кВ непонятно.

Комментарии

Наш подписчик из Хабаровска прислал краткий комментарий к статье «Хитрая нитка». Эта информация может быть интересна для реальной практики, поэтому предлагаем ее вашему вниманию.

Мне довелось проработать электромонтером кабельщиком девять лет. Я выполнял монтаж свинцовых муфт СС, но застал и термоусаживающий материал, и сшитый полиэтилен. Случай, подобный описанному в «Хитрой нитке», встречался и на моей практике. Тогда один из кабелей с одного конца выдерживал полное шестикратное испытательное напряжение, а с другого конца звонился как короткозамкнутый. Напряжение с одной концевой разделки до другой не приходило. После раскопки в месте повреждения увидели реальный обрыв кабеля с коротким замыканием на одной стороне повреждения. Второй участок кабеля свои изоляционные качества сохранил.

Теперь о «Хитрой нитке». На фото разрушенной муфты вполне отчетливо видно пустое, не заполненное мастикой пространство. Причины появления пустоты в муфте могут быть разные. Я бы выделил три возможные:

Первая - не соблюдение времени выдержки для доливки мастичной массы при монтаже муфты. Это необходимо, поскольку при застывании мастики происходит ее усадка и возможно образование пустот. Конечно, не таких больших как представлено на снимке.

Вторая - расплавление и вытекание мастики при проведении процедуры определения места повреждения акустическим методом.

Третья и основная причина - аварийная ситуация, например, короткое замыкание.

Обрыв фазы мог произойти из-за наличия микротрещин, возникающих во время застывания припоя, вследствие воздействия на спайку механических вибраций. Как следствие - уменьшенное сечение и увеличенное переходное сопротивление в месте спайки.

При возникновении аварийной ситуации, сопровождавшейся не нормированными большими токами, на переходном сопротивлении спайки произошло выделение тепловой энергии достаточной для разрушения муфты. Картина представленная на снимке - это следствие именно аварийной ситуации. Поскольку параллельная нитка имела большое сечение, она вполне выдерживала нагрузку в 110А. Отсутствие влаги в местах повреждений позволяло линии выдерживать испытания и при таких разрушениях муфт.

Дороднов Евгений Геннадьевич, начальник ЭТЛ МУП “РЭС”, г. Хабаровск.