Reparação de linhas de cabos

Monitoramento da condição técnica das linhas de cabos

A operação das linhas de cabos possui características próprias, pois nem sempre é possível detectar defeitos nas mesmas por simples inspeção. Portanto, são realizadas verificações da condição de isolação, monitoramento de carga e temperatura do cabo.

Do ponto de vista dos testes de isolamento, os cabos são o elemento mais difícil dos equipamentos elétricos. Isso se deve ao possível longo comprimento das linhas de cabo, heterogeneidade do solo ao longo do comprimento da linha, falta de homogeneidade do isolamento do cabo.

Para identificar defeitos grosseiros em linhas de cabos, produzir medindo a resistência de isolamento com um megaohmímetro para uma tensão de 2500 V. No entanto, as leituras do megaohmímetro não podem servir de base para a avaliação final do estado da isolação, pois são altamente dependentes do comprimento do cabo e dos defeitos na conexão.

Isso se deve ao fato de que a capacidade do cabo de alimentação é grande e, durante a medição da resistência, ele não tem tempo para carregar totalmente, portanto, as leituras do megaohmímetro serão determinadas não apenas pela corrente de fuga em estado estacionário, mas também também pela corrente de carga e o valor medido da resistência de isolamento será significativamente subestimado.

O principal método de monitorar a condição do isolamento de uma linha de cabo é teste de alta tensão… O objetivo dos testes é identificar e remover prontamente defeitos em desenvolvimento no isolamento de cabos, conectores e terminais para evitar danos durante a operação. Ao mesmo tempo, cabos com tensão de até 1 kV não são testados com aumento de tensão, mas a resistência do isolamento é medida com um megaohmímetro com tensão de 2500 V por 1 min. Deve ser pelo menos 0,5 MOhm.

A inspeção de linhas de cabos curtos dentro de um painel é realizada no máximo uma vez por ano, pois são menos suscetíveis a danos mecânicos e sua condição é monitorada com mais frequência pelo pessoal. O teste de sobretensão de linhas de cabo acima de 1 kV é realizado pelo menos uma vez a cada 3 anos.

O principal método de testar o isolamento das linhas do cabo é testar com uma tensão CC aumentada... Isso ocorre porque a instalação CA tem uma potência muito maior nas mesmas condições.

A configuração de teste inclui: transformador, retificador, regulador de tensão, quilovoltímetro, microamperímetro.

Ao verificar o isolamento, a tensão de um megaohmímetro ou equipamento de teste é aplicada a um dos núcleos do cabo, enquanto os outros núcleos são firmemente conectados entre si e aterrados.A tensão é aumentada suavemente até o valor especificado e mantida pelo tempo necessário.

A condição do cabo é determinada pela corrente de fuga... Quando está em condições satisfatórias, o aumento da tensão é acompanhado por um aumento acentuado da corrente de fuga devido ao carregamento da capacitância, após o que diminui para 10 - 20% do valor máximo. A linha de cabos é considerada apta para operação se, durante os testes, não houver destruição ou sobreposição na superfície da terminação, nenhum surto repentino de corrente e um aumento perceptível na corrente de fuga.

A sobrecarga sistemática dos cabos leva à deterioração do isolamento e redução da duração da linha. O carregamento insuficiente está associado ao uso insuficiente do material condutor. Portanto, durante a operação da linha de cabos, é verificado periodicamente se a carga atual nelas corresponde à estabelecida quando o objeto foi colocado em operação. As cargas máximas admissíveis dos cabos são determinadas pelos requisitos PUE.

A carga nas linhas de cabos é monitorada no horário determinado pelo engenheiro-chefe de energia do empreendimento, mas pelo menos 2 vezes ao ano. Nesse caso, após o controle especificado ser realizado durante o período de carga máxima outono-inverno. O controle é feito por meio do monitoramento das leituras dos amperímetros das subestações de energia e, na ausência deles, por meio de dispositivos portáteis ou alicate amperímetro.

As cargas de corrente permitidas para operação normal de longo prazo de linhas de cabo são determinadas usando tabelas fornecidas em manuais elétricos.Essas cargas dependem do método de colocação do cabo e do tipo de meio de resfriamento (terra, ar).

Para cabos colocados no solo, a carga admissível de longo prazo é retirada do cálculo para colocar um cabo em uma vala a uma profundidade de 0,7 - 1 m a uma temperatura do solo de 15 ° C. Para cabos colocados ao ar livre, assume-se que a temperatura ambiente ambiente é de 25 ° C. Se a temperatura ambiente calculada diferir das condições aceitas, um fator de correção é introduzido.

A temperatura média mensal mais alta de todos os meses do ano na profundidade do cabo é tomada como a temperatura do solo calculada.

A temperatura do ar calculada é a temperatura média diária mais alta que se repete pelo menos três vezes ao ano.

A carga admissível a longo prazo da linha de cabos é determinada pelas seções das linhas com as piores condições de resfriamento, se o comprimento desta seção for de pelo menos 10 m. Linhas de cabos até 10 kV com um fator de pré-carga não superior a 0,6 — 0,8 pode ser sobrecarregado em pouco tempo. Os níveis de sobrecarga admissíveis, levando em consideração sua duração, são fornecidos na literatura técnica.

Para determinar com mais precisão a capacidade de carga, bem como quando as condições de temperatura operacional mudam, controle a temperatura da linha do cabo... É impossível controlar diretamente a temperatura do núcleo em um cabo de trabalho, pois os núcleos estão sob tensão. Portanto, a temperatura da bainha (armadura) do cabo e a corrente de carga são medidas ao mesmo tempo e, em seguida, a temperatura do núcleo e a carga de corrente máxima permitida são determinadas pelo recálculo.

A medição da temperatura das bainhas metálicas de um cabo colocado ao ar livre é feita com termômetros convencionais que são fixados na armadura ou bainha de chumbo do cabo. Se o cabo estiver enterrado, a medição é feita com termopares. Recomenda-se a instalação de pelo menos dois sensores. Os fios dos termopares são colocados no tubo e levados para um local conveniente e seguro contra danos mecânicos.

A temperatura do fio não deve exceder:

• para cabos com isolamento de papel até 1 kV — 80 ° C, até 10 kV — 60 ° C;

• para cabos com isolamento de borracha — 65 ° C;

• para cabos em revestimento de policloreto de vinila — 65 ° C.

Caso os condutores condutores de corrente do cabo aqueçam acima da temperatura permitida, são tomadas medidas para eliminar o superaquecimento - elas reduzem a carga, melhoram a ventilação, substituem o cabo por um cabo com seção transversal maior e aumentam a distância entre os cabos.

Quando as linhas de cabos são colocadas em solo agressivo para suas bainhas metálicas (pântanos salgados, pântanos, resíduos de construção), corrosão do solo por cascas de chumbo e bainhas metálicas... Nesses casos, verifique periodicamente a atividade corrosiva do solo, amostragem de água e solo. Se, ao mesmo tempo, for constatado que o grau de corrosão do solo ameaça a integridade do cabo, são tomadas as medidas apropriadas - remoção de contaminação, substituição do solo, etc.

Determinando os locais de danos na linha de cabo

Determinar a localização dos danos nas linhas de cabos é uma tarefa bastante difícil e requer o uso de equipamentos especiais. O trabalho de reparação de danos na linha de cabos começa com o estabelecimento do tipo de dano... Em muitos casos, isso pode ser feito com o ajuda de um megaohmímetro.Para isso, em ambas as extremidades do cabo, verifica-se o estado do isolamento de cada fio em relação ao solo, a integridade do isolamento entre as fases individuais e a ausência de rupturas no fio.

A determinação da localização da falha geralmente é feita em duas etapas - primeiro, a zona de falha é determinada com uma precisão de 10 a 40 m e, em seguida, a localização do defeito na pista é especificada.

Ao determinar a área do dano, são levadas em consideração as causas de sua ocorrência e as consequências do dano. A quebra mais comumente observada de um ou mais condutores com ou sem aterramento, também é possível soldar condutores revestidos com um fluxo de corrente de curto-circuito duradouro para o solo. Durante os testes preventivos, ocorre com mais frequência um curto-circuito de um fio energizado para o solo, bem como uma falha flutuante.

Vários métodos são usados ​​para determinar a zona de dano: pulso, descarga oscilatória, loop, capacitivo.

O método de pulso é usado para faltas monofásicas e fase-fase, bem como para quebras de fios. O método de descarga oscilante é utilizado com uma quebra flutuante (ocorre em alta tensão, desaparece em baixa tensão). O método de realimentação é usado com faltas monofásicas, bifásicas e trifásicas e na presença de pelo menos um núcleo intacto. O método capacitivo é usado para quebrar o fio. Na prática, os dois primeiros métodos são os mais difundidos.

Ao usar o método de pulso, são usados ​​\u200b\u200bdispositivos relativamente simples. Para determinar a área de dano deles, pulsos curtos de corrente alternada são enviados ao cabo. Chegando ao local do dano, são refletidos e devolvidos.A natureza do dano do cabo é julgada pela imagem na tela do dispositivo. A distância até o local da falta pode ser determinada conhecendo o tempo de viagem do pulso e a velocidade de sua propagação.

O uso do método de pulso requer a redução da resistência de contato no ponto de falha para dezenas ou mesmo frações de um ohm. Para isso, a isolação é queimada convertendo em calor a energia elétrica fornecida ao local da falha. A combustão é realizada com corrente contínua ou alternada de instalações especiais.

O método de descarga oscilante consiste em carregar o núcleo do cabo danificado do retificador para a tensão de ruptura. No momento da falha, ocorre um processo oscilatório no cabo. O período de oscilação desta descarga corresponde ao tempo do duplo movimento da onda até o local da falha e retorno.

A duração da descarga oscilante é medida com um osciloscópio ou milissegundos eletrônicos. O erro de medição por este método é de 5%.

Descubra a localização da falha no cabo diretamente ao longo da rota usando o método acústico ou de indução.

Um método acústico baseado na fixação das vibrações do solo acima do local da falha da linha do cabo causada por uma descarga de faísca no local da falha do isolamento. O método é usado para falhas como «falha flutuante» e fios partidos. Nesse caso, o dano é determinado no cabo localizado a 3 m de profundidade e debaixo d'água até 6 m.

Um gerador de pulsos geralmente é uma configuração CC de alta tensão a partir da qual os pulsos são enviados ao cabo. As vibrações do solo são monitoradas com um dispositivo especial.A desvantagem deste método é a necessidade de usar instalações DC móveis.

O método de indução que encontra os locais de danos no cabo baseia-se na fixação da natureza das mudanças no campo eletromagnético acima do cabo, através dos condutores pelos quais passa uma corrente de alta frequência. O operador, movendo-se ao longo da pista e usando uma antena, amplificador e fones de ouvido, determina a localização da falha. A precisão na determinação da localização da falha é bastante alta e chega a 0,5 m. O mesmo método pode ser usado para estabelecer o percurso da linha de cabo e a profundidade dos cabos.

Reparação de cabos

O reparo das linhas de cabos é realizado de acordo com os resultados das inspeções e testes. Uma característica do trabalho é o fato de que os cabos a serem reparados podem ser energizados e, além disso, podem estar localizados próximos a cabos energizados que estão sob tensão. Portanto, a segurança pessoal deve ser observada, não danifique os cabos próximos.

O reparo de linhas de cabos pode ser associado à escavação. Para evitar danos aos cabos e utilidades próximos a uma profundidade de mais de 0,4 m, a escavação é realizada apenas com uma pá. Caso sejam encontrados cabos ou comunicações subterrâneas, a obra é interrompida e o responsável pela obra é avisado. Após a abertura, deve-se tomar cuidado para não danificar o cabo e os conectores. Para isso, uma placa maciça é colocada sob ela.

Os principais tipos de trabalho em caso de danos à linha de cabos são: reparo de revestimento blindado, reparo de carcaças, conectores e conexões de extremidade.

Na presença de quebras locais na armadura, suas bordas no local do defeito são cortadas, soldadas com uma bainha de chumbo e cobertas com uma camada anticorrosiva (verniz à base de betume).

Ao reparar uma bainha de chumbo, a possibilidade de penetração de umidade no cabo é levada em consideração. Para verificar, a área danificada é imersa em parafina aquecida a 150 ° C. Na presença de umidade, a imersão será acompanhada de rachaduras e liberação de ienes. Se for encontrada umidade, a área danificada é cortada e dois conectores são instalados, caso contrário, a bainha de chumbo é restaurada aplicando tubo de chumbo cortado na área danificada e depois selando-o.

Para cabos de até 1 kV, anteriormente eram utilizados conectores de ferro fundido. Eles são volumosos, caros e não são confiáveis ​​o suficiente. Nas linhas de cabo de 6 e 10 kV, são usados ​​principalmente conectores epóxi e de chumbo. Atualmente, conectores termorretráteis modernos são usados ​​​​ativamente no reparo de linhas de cabos... Existe uma tecnologia bem desenvolvida para a instalação de vedações de cabos. O trabalho é realizado por pessoal qualificado que recebeu formação adequada.

Os terminais são classificados como aplicações internas e externas. O corte a seco geralmente é feito em ambientes fechados, mais confiável e conveniente de usar. Os conectores das extremidades externas são feitos na forma de um funil feito de ferro de cobertura e preenchido com mástique. Ao realizar reparos atuais, o estado do funil final é verificado, não há vazamento da mistura de enchimento e é reabastecido.