Кабельная линия — самый протяжённый и одновременно самый недоступный для осмотра элемент электроснабжения. Дефект изоляции в любой точке трассы, в концевой или соединительной муфте грозит пробоем под рабочим напряжением. Испытание повышенным напряжением — это намеренно создаваемая нагрузка, при которой к жиле кабеля прикладывается напряжение выше рабочего: если в изоляции есть ослабленное место, оно пробьётся под контролем, на испытательной установке, а не внезапно в эксплуатации. Так дефект устраняют до ввода линии, после ремонта или после монтажа муфт.
Зачем испытывают кабельные линии
Главная цель испытания — выявить скрытые дефекты изоляции, которые не видны при измерении сопротивления изоляции, но опасны при длительной работе под напряжением. Типичные причины таких дефектов: повреждение оболочки при прокладке, заводской брак, ошибки при монтаже муфт, попадание влаги, перегрев изоляции. Испытание проводят в нескольких ситуациях: при приёмке новой линии перед вводом, после ремонта или замены участка, после монтажа соединительных и концевых муфт и периодически по программе эксплуатации. Логика одна: лучше выявить слабое место на испытательном стенде, чем получить аварийное отключение и долгий поиск повреждения под нагрузкой.
Два метода: выпрямленное напряжение и СНЧ 0,1 Гц
Метод испытания выбирают по типу изоляции, и это принципиально.
Кабели с бумажно-пропитанной изоляцией традиционно испытывают выпрямленным (постоянным) напряжением. Этот способ хорошо отработан, установки компактны, а для пропитанной маслом бумаги постоянное напряжение даёт корректную оценку без риска перегрева изоляции ёмкостными токами.
Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) постоянным напряжением испытывать недопустимо: на полиэтилене оно создаёт остаточные объёмные заряды, которые сами становятся причиной деградации и последующего пробоя. Для СПЭ применяют испытание напряжением сверхнизкой частоты (СНЧ) 0,1 Гц. Низкая частота резко снижает ёмкостный ток (а значит, и мощность установки), позволяя приложить нужное действующее значение напряжения без вреда для изоляции. Поэтому метод СНЧ стал стандартом для современных кабелей из сшитого полиэтилена.
| Тип изоляции | Метод испытания | Почему так |
|---|---|---|
| Бумажно-пропитанная | Выпрямленное (постоянное) напряжение | Отработанный метод, корректен для пропитанной бумаги |
| Сшитый полиэтилен (СПЭ) | СНЧ 0,1 Гц | Постоянное напряжение разрушает СПЭ; СНЧ снижает ёмкостный ток |
Нормы испытательного напряжения и время выдержки
Величину испытательного напряжения задают кратностью к номинальному напряжению кабеля: оно заведомо выше рабочего, чтобы «проявить» дефект, но не настолько, чтобы повредить исправную изоляцию. Конкретные значения кратности и время выдержки зависят от класса напряжения линии, типа изоляции и характера испытания (приёмочное, эксплуатационное, после ремонта) и принимаются по действующим нормам. Время выдержки под напряжением нормируется отдельно — обычно несколько минут на каждую жилу; за это время дефектное место успевает проявиться. Испытание ведут пофазно, прикладывая напряжение между жилой и заземлённым экраном (оболочкой). Параметры конкретной линии — часть общего состава испытаний электроустановок.
Измерение сопротивления изоляции до и после
Высоковольтному испытанию всегда предшествует и за ним следует измерение сопротивления изоляции мегаомметром. Замер до подтверждает, что линию в принципе можно подавать под повышенное напряжение (грубо увлажнённую изоляцию сначала просушивают). Замер после показывает, не ухудшилось ли состояние изоляции в результате воздействия. Сопоставление двух значений — важный диагностический признак: заметное падение сопротивления после испытания говорит о развившемся дефекте, даже если явного пробоя не произошло.
Критерий оценки: выдержала или нет
Линия считается выдержавшей испытание, если за всё время выдержки не произошло пробоя изоляции и не наблюдалось скачков (толчков) тока утечки либо его нарастания. Стабильный, не растущий ток утечки — признак исправной изоляции. Если же ток внезапно возрастает, появляются разряды или происходит пробой — в линии есть дефект, и её нельзя вводить в работу до устранения и повторного испытания. Все результаты, включая значения тока утечки и факт отсутствия пробоя, фиксируются в протоколе.
Электролаборатория «Мега.ру» выполняет испытание кабельных линий с выбором корректного метода под тип изоляции — выпрямленным напряжением для бумажно-пропитанных кабелей и СНЧ 0,1 Гц для СПЭ — и оформляет протоколы для надзорных органов с замерами сопротивления изоляции до и после испытания.