Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена. Испытание повышенным напряжением

Приветствую Вас друзья.

Давненько не встречались. Надеюсь теперь наши встречи снова станут регулярными.

Сегодня хочу поговорить о испытаниях кабеля с пластиковой изоляцией. По крайней мере так его позиционируют производители, ссылаясь на ГОСТ Р 55025-2012 (МЭК 60502-2-2005) в сертификате соответствия.

Указанный мной ГОСТ имеет следующее название Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно. Общие технические условия.

Настоящий стандарт распространяется на силовые кабели с пластмассовой изоляцией (далее — кабели), предназначенные для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение от 6 до 35 кВ включительно номинальной частотой 50 Гц.

Кабели согласно этого ГОСТа кроме прочего подразделяются по материалу изоляции токопроводящих жил:

— изоляция из поливинилхлоридного пластиката (В);



— изоляция из сшитого полиэтилена (Пв).

сшитый полиэтилен: Термореактивный материал, полученный посредством химической сшивки термопластичной композиции полиэтилена, удовлетворяющий требованиям 5.2.5.1, таблица 10, показатели 2 и 5. ГОСТ Р 55025-2012.

Появление кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена в нашей стране (в Россие) я связываю в основном со стремлением гнаться за всем «западным», как самым лучшим, не учитывая особенностей устройства нашей энергосистемы.

По мнению ряда ученых, например, Ивановского энергетического университета, кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена разрабатывались для применения в системах с заземленной нейтралью (именно такие системы применяются за границей) у нас же сети 6 – 35 кВ в основном –сети с изолированной нейтралью. Отсюда и куча проблем возникающих при эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Но, впрочем, статья не совсем об этом.

Так же с появлением подобных кабелей возникли разногласия в подходе к проведению испытаний их изоляции повышенным напряжением.

Почему-то все решили, что лучший вариант испытания повышенным напряжением сверхнизкой частоты (СНЦ)(0,1Гц), и возник рынок установок СНЧ для испытания кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Довожу до сведений тех кто не знает, что подобные установки стоят от 180 т.р. нашего производства до миллиона и больше – импортного.

А теперь вернемся к ГОСТ Р 55025-2012. Согласно п.10.6 этого ГОСТа

Кабели после прокладки и монтажа арматуры рекомендуется испытывать переменным напряжением 2U0 номинальной частотой 50 Гц в течение 60 мин или переменным напряжением U0 номинальной частотой 50 Гц в течение 24 ч, или переменным напряжением 3U0 номинальной частотой 0,1 Гц в течение 60 мин.

Допускается испытание кабелей с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката постоянным напряжением 4U0  в течение 15 мин.

Наружная оболочка кабелей, проложенных в земле, должна быть испытана постоянным напряжением 10 кВ в течение 1 мин. Испытательное напряжение должно быть приложено между металлическим экраном или броней и заземлителем.

Хочу отметить что кабель с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката это не кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена.

U0 — Номинальное переменное напряжение между каждой из токопроводящих жил и землей, экраном или броней кабеля. Для 6кВ это примерно 3,5кВ; для 10кВ это 6кВ.

Как следует из ГОСТа совершенно ни к чему иметь установку СНЧ, т.к. время испытаний одно и тоже. Правда есть информация, что на большой длине кабеля в связи большой емкостью на переменном напряжении частотой 50Гц возникают проблемы – сильно увеличивается ток утечки.

Возможно по этой причине нигде не говорится о токе утечки для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Я честно говоря не пробовал, так как сталкивался в своей работе с кабелями не длиннее 30 м. На них все замечательно, да и ток утечки у меня в установке измеряется только при испытаниях выпрямленным напряжением.

На каком основании при испытаниях время уменьшают до 30 и даже 15 минут я не понимаю, хотя по тому же ГОСТу согласно п.5.2.2.7 кабели на строительной длине  должны выдерживать в течение 5 минут воздействие переменного напряжения 3,5U0  частотой 50 Гц.

Если же кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена испытывать выпрямленным напряжением, что я пробовал делать, то ток утечки мал (при напряжении 18кВ ток утечки 5-10мкА).

Кстати такое испытание допускает международный стандарт МЭК 60502.2, на основании которого разработан наш ГОСТ:

20.2.2 Испытание постоянным напряжением

Как альтернатива испытанию переменным напряжением, может производиться испытание постоянным четырехкратным напряжением 4 U0 в течение 15 мин.

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Испытание постоянным напряжением может привести к пробою изоляции системы. Другие испытательные методы находятся на рассмотрении.

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для установок, которые уже находились в эксплуатации, могут использоваться более низкие напряжения и/или меньшие продолжительности испытаний. О величинах нужно договариваться, принимая во внимание время эксплуатации кабеля, тип окружающей среды, историю повреждений, а также цели, преследуемые при производстве испытаний.

Как видно в этом стандарте допускается испытание кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена выпрямленным напряжением и допускается изменение времени испытаний по согласованию сторон и исходя из состояния кабельной линии.

Последнюю редакцию стандарта МЭК 60502.2-2014 я не нашел. Возможно там есть какие-то изменения в плане испытаний.

Но пока действует ГОСТ Р 55025-2012 остальное не имеет значения.

Кроме того, никто не отменял ни ПУЭ, ни ПТЭЭП, ни РД 34.45-51.300-97.

В них четко сказано, что кабель с пластмассовой изоляцией испытывается повышенным выпрямленным напряжением

Кабель на 6 кВ испытывается напряжением 36 кВ ;

Кабель на 10 кВ испытывается напряжением 60кВ.

Время испытаний 10 или 5 минут.

Я конечно допускаю, что структура кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена отличается от кабеля с изоляцией из  поливинилхлоридного пластиката, но видимо поэтому последний ГОСТом разрешается испытывать выпрямленным напряжением.

Скажу в заключении, что недавно провел испытание кабеля ВВГ-6кВ 3х70 в соответствии с ПУЭ и о чудо, кабель выдержал 36 кВ при токе утечки 80 – 100 мкА в течении 10 минут. Кабель вновь проложенный длинной от 50 до 70 м. Испытывалось 4 линии.

Так же отмечу, что и все кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена которые я испытывал с 2012 года выдерживали испытания выпрямленным напряжением. Испытания проводились напряжением 3,5U0 в течении 15 минут кабели были как на 6кв так и на 10кВ, ток утечки составлял не более 15мкА. После проведения испытаний токоведущая жила соединялась с экраном с обоих сторон и заземлялась на сутки после чего кабель вводился в эксплуатацию. Правда длины кабелей были от 10 до 30 м. До сих пор все они успешно эксплуатируются.

Есть наверняка и негативные примеры. Но испытания проводятся для выявления некачественного оборудования. Возможно пробои возникают на кабелях, которые имели заводские дефекты либо муфты были сделаны некачественно с применением кустарного оборудования.

Следует задуматься и об этом.

Требования ГОСТ Р 55025-2012 в плане испытаний кабеля с изоляцией из шитого полиэтилена намного проще, чем кабель выдержал при заводских испытаниях и проще требований РД 34.45-51.300-97. По сути от кабеля требуется выдержать час его номинальное напряжение.

Остается лишь выбрать для себя каким напряжением испытывать:

Либо напряжением промышленной частоты,

Либо напряжением СНЧ.

Но это уж у кого какое есть оборудование.

Задумывайтесь друзья чаще и желаю Вам успехов.

До новых встреч.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.

Optionally add an image (JPEG only)

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.