МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО НАЛАДКЕ. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И СЕТЕЙ "СОЮЗТЕХЭНЕРГО"

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗБОРКЕ, ОСМОТРУ И ИЗМЕРЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ ОБРАЗЦОВ КАБЕЛЕЙ С БУМАЖНОЙ ПРОПИТАННОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ НА НАПРЯЖЕНИЕ 1-35 кВ

МУ 34-70-034-83

сюшшЕгга

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО НАЛАДКЕ. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И СЕТЕЙ "СОЮЗТЕХЭНЕРГО"

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗБОРКЕ, ОСМОТРУ И ИЗМЕРЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ ОБРАЗЦОВ КАБЕЛЕЙ С БУМАЖНОЙ ПРОПИТАННОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ НА НАПРЯЖЕНИЕ 1-35 кВ

МУ 34-70-034-83

ОПЫТА И ИНФОРМАЦИИ СОЮЗТЕХЭНЕРГО

1983

10

б) Рис.2. Заводской дефект: а - задиры; б - деформация

Он не должен иметь вмятин, трещин и рисок, выводящих его толщину за предельное отклонение.

3.1.6.    Поливинилхлоридные,    полиамидные,

полиэтилентерефтапатные (лавсановые) и другие равноценные лента должны быть наложены с перекрытием нс менее 10 мм.

3.1.7.    Значения наружных диаметров кабелей но ранее действовавшим стандартам и по действующим стандартам приведены в приложении 4, а значения толщин элементов защитных покровов по ранее действовавшим стандартам и по действующим стандартам приведены в приложении 5.

3.1.8.    Кабельная пряха и кабельная бумага должны быть

предварительно    пропитаны противогнилостным составом,

содержащим нафтенат меди в количестве не менее 4% к массе пропитанной пряжи и бумаги.

Если при вскрытиях кабелей было обнаружено гниение и разруше-

11

ние защитных покровов, следует проверить содержание в них нафтената меди.

Метод определения содержания нафгената меди указан в ГОСТ 7006-72 (п.4.8).

3.1.9.    Нередко причиной разрушения свинцовых оболочек кабелей является содержание фенола в пропиточном составе защитных покровов. Даже очень малое содержание его может привести к сквозным повреждениям свинцовых оболочек в весьма непродолжительное время.

Установлено, Что при прокладке кабелей в земле содержание фенола в пропиточном составе защитных покровов в количестве 0,01% приводит к сквозным разрушениям свинцовых оболочек через 2-3 года. В большинстве случаев наличие фенола объясняется пропиткой защитных покровов каменноугольной смолой на иредприятии-изготовителс.

Фенол превращает окись свинца (тонкую пленку на поверхности оболочки) в фенолаг, который под воздействием углекислоты почвы разлагается на свинцовую кислоту и фенол. Таким образом, фенол высвобождается и снова вступает в химическое взаимодействие со свинцовой оболочкой.

3.1.10.    Несомненным признаком фенольной коррозии является наличие напластований на свинцовой оболочке код сохранившимся наружным покровом (кабельная пряжа, броня) продуктов коррозии (рис.З).

Продукты коррозии представляют белые плотные отложения с бледно-желтым иногда с бледно-розовым оттенком.

12

3.1.11.    Предприятия отечественной промышленности не допускают присутствия фенола в защитных покровах; фенольная коррозия иногда обнаруживается лишь на кабелях старого производства (до 1935г.).

3.1.12.    Ряд иностранных фирм до настоящего времени допускает содержание фенола в защитных покровах, что приводит к быстрому выходу из строя кабельных линий, поэтому защитные покровы всех импортных кабелей должны подвергаться анализу на содержание фенола.

3.1.13.    При размотке защитных покровов, содержащих в пропиточном составе фенол, обращает на себя внимание резкий запах, свойственный каменноугольной смоле, отличный от запаха обычных битумных составов.

Порядок исследования защитных покровов на наличие фенола приведен в приложении 6,

К прокладке должны допускаться кабели, нс содержащие фенола в защитных покровах или с наличием следов фенола. Содержание его не должно превосходить 0,0005%.

3.1.14.    Защитные покровы имеют особо важное значение для кабелей с алюминиевыми оболочками.

Свинцовая оболочка при разрушении защитных покровов может еще длительное время хорошо сохраняться. Алюминиевая оболочка в этих условиях под воздействием обычных почвенных электролитов разрушается за короткий промежуток времени (рис.4).

При разборках образцов новых кабелей (перед прокладкой) необходимо проверить плотность укладки синтетических (пластмассовых) лент, отсутствие зазоров, наличие положительных перекрытий. В лентах не должно быть пузырей я трещин. Также необходимо проверить плотность прилегания пластмассового шланга к синтетическим лентам или к битуму. На пластмассовом шланге нс должно быть рисок, царапин, задиров и т.п.

3.1.15.    При разборке образцов кабелей, находившихся в эксплуатации, необходимо, кроме вышеуказанного, проверить эластичность и гибкость поливинилхлоридных лент, так как вследствие улетучивания пластификатора они могут стать жесткими и ломкими. При сматывании таких лент с кабеля они коробятся и легко ломаются при изгибании (рис.5). Под такие ленты при нагреве и охлаждении легко проникает почвенная влага (содержащая электролиты). В ряде случаев пластификатор, проникая в битумный состав, размягчает его, что при-

14

водит к отеканию битума и оголению металлических оболочек.

3.1.16. Причинами коррозионного повреждения алюминиевой оболочки могут быть:

-    повреждение пластмассового шланга при прокладке (задиры, порывы, сквозные трещины);

-    стенание битумного состава в подушке под шлангом при прокладке кабелей при температуре выше +35°С. Поливинилхлоридный шланг размягчается, резко снижается его механическая прочность;

-    повреждение пластмассовых шлангов в эксплуатации при раскопках;

-    вздутия и трещины, потеря эластичности поливинилхлоридного шланга в агрессивных грунтах.

Таким образом, если при вскрытиях образцов кабелей, бывших в эксплуатации, обнаружено заметное старение защитных покровов, проникновение под них почвенной влаги и контакт ее с алюминиевой оболочкой, а также установлено коррозионное разрушение оболочки, следует сделать заключение о необходимости частичной или полной замены кабельного участка.

3.2. Оболочка кабеля.

3.2.1.    Значения диаметров кабелей по оболочкам и толщинам оболочек приведены в приложении 7.

3.2.2.    На металлической оболочке нс допускаются гофры (рис.6), риски, вмятины, раковины и посторонние включения, выводящие после их зачистки толщину оболочки за пределы минимальной. Допускается заводская пайка дефектов (трещин) алюминиевой оболочки, имеющих размеры не более 30 мм в продольном и нс более 3 мм в поперечном направлении. На строительной длине кабеля допускается пайка дефектов оболочки не более чем в трех местах. Место пайки должно быть ровным и гладким.

3.2.3.    Если при осмотре и измерении свинцовой или алюминиевой оболочки будет обнаружено расхождение продольного шва или значительная разностснность оболочки (в тонких местах на пределе минусовых допусков), следует проверить механическую прочность свинцовой или алюминиевой трубки, снятой с кабеля, на растяжение в соответствии с рекомендациями ГОСТ 12174-76.

15

Рис.6. Разрушение оболочки под длительным воздейетвием перегрузок

3.2.4.    Если свинцовая оболочка нс удовлетворяет гребованиям ГОСТ 12174-76, то кабель (образец с которого разбирался и осматривался) нс допускается к прокладке.

3.2.5.    При вскрытиях и осмотрах образцов кабелей, бывших в •эксплуатации, на оболочках, кроме заводских дефектов, могут быть обнаружены:

-    механические повреждения, нанесенные при прокладке или при последующих раскопках, производимых в зоне кабельных трасс;

-    спиралеобразные вспучины (а иногда и трещины) на свинцовых оболочках как результат длительного воздействия циклов нагрева и охлаждения или значительных перегрузок кабеля против допустимых по норме, а также как результат сильного обжатия нижней ленты брони при изготовлении кабеля на заводе;

-    мсжкристаллитныс разрушения свинцовой оболочки под воздействием сотрясений и вибраций, часто при сопутствующем влиянии нагрева и растягивающих усилий (или изгибов);

-    фенольная коррозия свинцовых оболочек;

-    почвенная коррозия свинцовых и алюминиевых оболочек;

-    разрушение свинцовых и алюминиевых оболочек блуждающими токами.

3.2.6.    При наличии спиралеобразных вспучин или трещин, свидетельствующих с значительных и длительных тепловых и механических воздействиях на оболочку, должно быть тщательно обследовано состояние изоляции кабеля. По обнаруженным дефектам и степени

РАЗРАБОТАНО Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго"

ИСПОЛНИТЕЛИ    В.П.ЖАРОВ, Е.А.ХОРОШЕВА,

М.Н.ШНИТМАН

УТВЕРЖДЕНО Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго"

Заместитель главного инженера А.Д.ГЕРР

© СПО Союзтехэнерго, 1983.

УДК 621.315.2(083.96)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗБОРКЕ,

ОСМОТРУ И ИЗМЕРЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ

ОБРАЗЦОВ КАБЕЛЕЙ С БУМАЖНОЙ    МУ    34-70-034-83

ПРОПИТАННОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ НА НАПРЯЖЕННЕЕ 1-35 кВ

Настоящие Методические указания определяют порядок разборки, осмотра и измерений элементов образцов кабелей и предназначены для персонала лабораторий электрических сетей и электроцехов электростанций, занимающегося эксплуатацией кабельных линий. При составлении настоящих Методических указаний была учтена "Инструкция по эксплуатации силовых кабельных линий. Часть I. Кабельные линии напряжением до 35 кВ" (М.: СПО Союзтсхэнсрго, 1980).

ВВЕДЕНИЕ

Новые кабели, поступающие для прокладки, могут иметь заводские дефекты, не позволяющие обеспечить надежную работу линий, или параметры, не удовлетворяющие требованиям стандартов или технических условий.

В тех случаях, когда на эксплуатируемые или хранящиеся на складах кабели отсутствуют технические паспорта, а также для всех кабелей зарубежных фирм¹, для решения вопроса о пригодности кабелей для прокладки или работы их в сети с определенным уровнем изоляции, кроме испытаний, должны проводиться разборка, осмотр и измерение элементов образцов кабелей.

Разборку образцов кабелей следует также проводить для установления причины отказа или повреждения кабелей, вышедших из строя в процессе эксплуатации.

Периодически кабельные линия подвергаются профилактическим испытаниям повышенным напряжением выпрямленного тока. Испытания также проводятся после ремонта кабельной линии или земляных работ в 1 зоне кабельных линий. Если при испытаниях кабель вышел из строя, то для установления причины отказа следует производить

Рачмеры элементов кабеля но иностранным стандартам приведены в приложении 1.

4

разборку образцов кабеля с участков, непосредственно примыкавших к месту пробоя.

Некоторые дефекты нс всегда выявляются при испытаниях кабельных линий. К ним относятся: осушение изоляции из-за перемещения (миграции) или отекания пропиточного состава; электрическое старение изоляции; высыхание изоляции кабелей, работавших в тяжелых тепловых режимах, частично связанное с разложением (кристаллизацией) пропиточного состава и т.д.

С целью установления степени старения изоляции и пригодности кабелей к дальнейшей работе также необходимо производить разборку, осмотр и измерение элементов образцов кабелей.

1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ К РАЗБОРКЕ, ОСМОТРУ И ИЗМЕРЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ ОБРАЗЦОВ КАБЕЛЕЙ

1.1.    Порядок отбора образцов зависит от цели разборки. Если разборка образца кабеля производится дня установления

типа кабеля, его номинального напряжения, сечения жил, предприятия-изготовителя, а также для обнаружения заводских дефектов, то от строительной длины кабеля необходимо отрезать кусок длиной 0,8-1,0 м . Необходимо, чтобы кабель не имел каких-либо внешних механических повреждений.

1.2.    Если разборка производится с целью установления причины отказа кабельной линии во время эксплуатации или при испытаниях, то образцы следует вырезать из участков кабеля, непосредственно примыкавших к месту повреждения.

В момент аварии кабель часто получает вторичные повреждения (обжигается дугой, деформируется внутренним давлением, поглощает влагу через поврежденное место и т.д.), поэтому рекомендуется вырезать дополнительный кусок, находящийся на расстоянии 5-10 м от места пробоя (от конца участка, вырезанного для замены его новой вставкой).

1.3.    Если разборка производится с целью установления степени старения кабеля или степени воздействия на него окружающей среды, то образцы следует вырезать из участков кабеля, находящихся в

В тех случаях, когда по каким-либо причинам нзьять для ратборки кусок кабеля длиной 0,8-1,0 м не представляется возможным, может быть вырезан образец кабеля меньшей длины, но не менее. 0,3 м.

5

наиболее тяжелых условиях эксплуатации (вертикальные участки, пересечения с теплотрассами, участки с высокой степенью коррозионной активности, с наличием блуждающих токов и т.п.),

1 .4. Перед вырезкой образца кабеля в месте вырезки должны быть наложены бандажи, предотвращающие раскручивание и разматывание кабельной пряжи и стальных лент или проволок брони. Броня закрепляется бандажом из проволоки, кабельная пряжа - смоляной лентой.

Торцы образца кабеля при быстрой доставке его (не более 24 ч с момента вырезки) к месту разборки необходимо заделывать смоляной лентой, для длительной транспортировки торцы образца кабеля должны быть запаяны.

1.5. К вырезанному образцу кабеля должна быть прикреплена бирка с указанием номера барабана кабеля и других данных, приведенных на нем, или с наименованием кабельной линии, откуда вырезан образец, указанием места вырезки, напряжения и сечения кабеля, характера пробоя.

1.6.    При длительной транспортировке образцы кабелей следует упаковывать в деревянные ящики с прокладками из вегоши, бумаги и т.д. Во всех случаях должны быть приняты меры против дополнительных повреждений образцов кабелей во время транспортировки.

1.7.    Разборка образца кабеля должна производиться в сухом, теплом помещении. Место разборки (стол, верстак) должно быть чистым и хорошо освещенным. Для этой цели рекомендуется иметь стол, обшитый жестью с размерами 0,8x2 м.

1.8.    Для разборки и измерения элементов образца кабеля необходимо иметь инструмент и приспособления, указанные в приложении 2.

1.9.    В процессе разборки образца кабеля или после нес может выявиться необходимость дополнительных, более подробных испытаний и исследований различных элементов конструкции кабеля. Необходимость к порядок производства этих операций указана в разд. 3.

1.10.    Разборка и осмотр образцов кабелей доданы производиться двумя лицами: монтером 2-3-го разряда, выполняющим все подготовительные работы (резка, очистка), и инженером (или техником), производящим непосредственный осмогр и измерение элементов образца кабеля и ведущем протокол разборки кабеля.

б

2. ПРОВЕРКА ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РАЗМЕРОВ

КАБЕЛЯ

2.1.    При установлении основных конструктивных размеров прежде всего необходимо измерить толщины элементов кабеля, так как они в основном определяют запасы механической и электрической прочности.

2.2.    При подготовке к измерениям поверхность кабеля и его элементов на участках, подвергаемых измерению, должна быть тщательно очищена от загрязнений мягким материалом. При очистке допускается применение растворителей (бензин, керосин).

2.3.    Измерения диаметра круглых элементов кабеля должны производиться в двух взаимно перпендикулярных направлениях в каждом измеряемом сечении. Средние диаметры определяются измерением длины окружности (и делением этого значения на число л) всех основных конструктивных элементов кабеля по броне, под броней, по шлангу, под шлангом, по оболочке, иод оболочкой, по скрутке жил, по изоляции и по жиле.

2.4.    Измерения длины окружности или периметра кабеля, а также его элементов производятся одним из способов:

стальной лентой толщиной нс более 0,08 мм путем намотки одного полного витка ленты;

-    масштабной рулеткой из тонкой (0,2 мм) узкой (5 мм) стальной ленты, отградуированной непосредственно в долях диаметра (т.е. в значениях длины окружности, поделенной на число л, в мм);

-    лентой телефонной бумаги, как показано на рис.1.

Образец обматывается лентой встык и в любом месте соприкосновения двух краев ленты остро заточенным карандашом проводится черта (рис. 1, б). Затем лента выпрямляется и между точками пересечения с краями ленты проводится прямая линия аб (рис. 1, б) длина которой определяется линейкой;

-    узкой полоской бумаги (5 мм), которая навертывается на кабель внахлест, а затем разрезается в месте перекрытия вдоль оси кабеля. Длина полоски определяется с помощью линейки.

2.5.    За толщину круглого элемента образца кабеля принимается иолуразность диаметров наружной окружности элемента и без него.

7

Рис. 1. Определение диаметра кабеля мерной лентой.

Если по какой-либо причине образец кабеля оказался значительно деформированным (принял, например, эллипсообразную форму), то с помощью штангенциркуля определяется его диаметр в ряде мест (например, через каждые 100 - 200 мм), при этом в каждом из мест измерение диаметра следует производить по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

2.6.    Измерения толщины свинцовых, гладких алюминиевых оболочек, а также пластмассового шланга производятся микрометром с одной губкой полусферической формы.

2.7.    Для определения толщины оболочки измерения должны производиться в пяти местах, равномерно распределенных по окружности или иеримсгру развертки исследуемого образца. Наименьшее значение измерений принимается за минимальную толщину.

2.8.    Толщину гофрированных алюминиевых оболочек следует определять на образцах длиной не менее 0,5 м. Для этого образец оболочки разрезается вдоль оси и толщина измеряется на выступе и впадине гофра.

2.9.    Толщину изоляционного слоя круглых жил следует устанавливать, как это было указано в п.2.5, по разности измеренных диаметров.

При подсчете толщины изоляционного слоя секторных или сегментных жил периметр принимается за длину окружности.

8

При разборке изоляции (размотке лент) измеряются толщина, ширина лент и определяется их количество.

Толщину бумажных лент следует измерять микрометром с плоскими губками. Перед измерением толщины ленту необходимо протереть тряпкой, смоченной в керосине или бензине, для удаления пропиточного состава, который, налипая на губки микрометра, искажает результаты измерений.

При плотно намотанной изоляции толщина изоляционного слоя, найденная как сумма толщина отдельных бумажных лент, мало отличается от толщины изоляции, определенной по разности измеренных диаметров. Значительное отличие результатов измерения указывает на слабую (рыхлую) намотку или на другие дефекты (морщины, складки).

2.10.    Допустимое отклонение толщины изоляции между жилами и между жилами и оболочкой должна быть не более:

для кабелей на напряжение 1 кВ - минус 0,18 мм;

для кабелей на напряжение 3 кВ и выше - минус 0,24 мм.

Положительный допуск не нормируется.

2.11.    При измерениях токоведущей жилы следует определять диаметр жилы, ширину и высоту сектора.

Для определения сечения жилы следует развести проволоки, составляющие жилу, и диаметр каждой из них измерить микромегром (проволоки следует предварительно протереть тряпкой, смоченной в бензине). Сечение жилы определяется как сумма сечений отдельных проволок.

Если жила кабеля уплотнена и отдельные проволоки при этом сильно деформированы, то сечение жилы определяется по формуле:

⁵=т

\т е:    3

где V _ ооъем куска жилы, мм ;

L - длина куска жилы, мм.

Объем куска жилы длиной 100 мм следует определять погружением его в воду, налитую в мензурку. Каждая проволока перед опусканием в воду должна быть протерта гряикой, смоченной в бензине.

Сечение жилы можно также определить отдельным взвешиванием

9

каждого повива. Сечение повива определяется по формуле:

■0-

где G - масса всех проволок одного повива, г;

/ - средняя (измеренная) длина проволок в повивс, см; р- плотность, металла (для меди - 8,89 г/см³, для алюминия -2,7 г/см³).

Сечение жилы определяется как сумма сечений отдельных повивов.

Этими способами можно, определить и сечение сплошной жилы.

2.12. Результаты произведенных измерений дают возможность установить номинальное напряжение кабеля и его сечение (следовательно, и допустимую нагрузку), а также наличие отклонений от требований стандартов, что позволяет предъявлять обоснованные претензии к прсдприятию-изготовитслю.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ КАБЕЛЕЙ, СТЕПЕНИ СТАРЕНИЯ И ИЗНОСА

3.1. Защитные покровы.

3.1.1.    Конструкции защитных покровов приведены в приложении

3.

3.1.2.    Броня из двух стальных лент должна быть наложена так, чтобы верхняя лента перекрывала зазоры между витками нижней ленты.

Недопустимо, чтобы края ленты имели зазубрины, грубые заусенцы, задиры или загибы, что неизбежно приводит к повреждениям такими краями свинцовой или алюминиевой оболочки кабеля (рис.2, а). Ленты брони не должны быть излишне затянуты (рис, 2, б).

3.1.3.    Пластмассовый защитный шланг должен плотно прилегать к синтетическим лентам подушки,

3.1.4.    Пластмассовый, защитный шланг при отсутствии в подушке или наружном покрове синтетических лент должен плотно прилегать к битуму, битумному составу или вязкому подклеивающему составу.

3.1.5.    Пластмассовый защитный шланг должен быть герметичен.