Силовые кабельные линии. Передача и распределение электроэнергии.
Для передачи и распределения электроэнергии наряду с воздушными линиями электропередачи применяют силовые кабельные линии. Силовые кабели прокладывают в земле, воде, а также по конструкциям на открытом воздухе, в туннелях, каналах, железобетонных блоках и внутри зданий. Их используют главным образом для передачи электроэнергии на сравнительно небольшие расстояния и в тех случаях, когда сооружение воздушных линий нежелательно или недопустимо. Кабельные линии, проложенные в земле, не подвергаются действию ветра, гололеда, грозовых разрядов.
Повреждения в кабельных линиях не так опасны для населения, как обрыв проводов воздушных линий. Силовые кабельные ЛЭП применяются для подземной и подводной передачи электроэнергии на высоком и низком напряжениях. Трассу выбирают, исходя из условий наименьшего расхода кабеля и обеспечения его наибольшей защищенности от механических повреждений при раскопках, от коррозии, вибрации, перегрева.
Кабельные ЛЭП прокладывают в траншеях по непроезжей части улиц, под тротуарами, по дворам.
Глубина заложения кабельной линии в земле для кабелей напряжением до 10 кВ составляет 0,7 м, а при пересечении улиц, автомобильных и железных дорог - 1 метр.
Кабель не должен проходить под существующими или предполагаемыми к постройке зданиями и сооружениями, под проездами, насыщенными подземными коммуникациями.
В местах пересечения с различными трубопроводами (теплопроводы, водопроводы и др.), кабелями связи и иными коммуникациями силовые кабели прокладывают в асбоцементных трубах или железобетонных блоках с соблюдением расстояний между кабелями и другими коммуникациями, установленными (ПУЭ). При прохождении кабелей через стены и перекрытия кабели прокладывают в отрезках неметаллических труб.
После прокладки концы кабелей должны быть временно загерметизированы. Соединение и оконцевание кабелей осуществляется при помощи кабельных муфт и воронок. Для оконцевания жил используются кабельные наконечники. Кроме того, кабель в траншее присыпают сверху слоем мелкой земли или песка толщиной 10 см, а для предохранения от механических повреждений его защищают, прикрывая слоем красного кирпича. Поверх кирпича траншею засыпают выкопанным из нее грунтом.
Наибольшее количество отказов кабельных линий 6—10 кВ происходит при прокладке их в траншеях. Это объясняется наличием механических повреждений, коррозии, осадков, оползней и других деформаций грунта. Поэтому способ прокладки кабелей в траншеях уступает более прогрессивным и надежным в эксплуатации способам - прокладке на эстакадах, галереях, в туннелях и др.
Значительное число отказов возникает из-за повреждений кабелей вследствие заводских дефектов кабеля, механических повреждений при прокладке или перекладке их в процессе эксплуатации (надломы, вмятины, задиры), а также коррозии металлической оболочки.
К заводским дефектам кабелей относят: складки на бумажных лентах, поперечные и продольные порезы и разрывы, зазоры между бумажными лентами в результате их совпадения, дефекты жил и свинцовых оболочек и др. Многие заводские дефекты в изоляции кабеля остаются невыявленными при испытаниях постоянным током приводят к аварийному пробою кабеля в процессе работы. Коррозия металлической оболочки кабелей вызывается воздействием блуждающих токов или агрессивных грунтов. В условиях эксплуатации возникают отдельные случаи коррозионного повреждения алюминиевой оболочки кабеля ААШв из-за повреждения поливинилхлоридного шланга. Значительное число отказов кабельных линий происходит из-за повреждения соединительных муфт и концевых заделок вследствие низкого качества контактных соединений и оконцеваний жил (наличие глубоких пор, острых кромок и заусенцев, неудаленной литниковой прибыли, выкушенных или выгоревших проволок жилы и др.).
Отказы свинцовых соединительных муфт происходят из-за неудовлетворительной припайки свинцового корпуса к оболочке кабеля, образования пустот при восстановления изоляции роликами и рулонами, недоливки кабельной массы, отсутствия контроля за температурой заливочных и прошпарочных масс, кристаллизации заливочной массы в процессе эксплуатации и из-за других причин.
Отказы эпоксидных соединительных муфт, связаны с асимметрией жил внутри эпоксидного корпуса, наличием пор и свищей, отсутствием необходимой герметизации и др.
Значительное количество отказов концевых заделок внутренней установки происходит из-за установки в сырых и особо сырых помещениях заделок, не предназначенных для этих сред. Отказы концевых эпоксидных заделок объясняются неудовлетворительными обезжириванием и обработкой концов найритовых трубок, растрескиванием трубок, неудовлетворительной герметизацией жил и др.
Соединительные и концевые муфты и заделки, как правило, не поддаются ремонту, поэтому после их отказа вырезаются и заменяются новыми.
Ремонт кабелей:
Определение характера повреждения кабеля - до начала работ производят измерения, позволяющие определить характер повреждения. Кабельную линию перед измерениями необходимо отсоединить от питающего источника, а электроприемники - от линии. В большинстве случаев характер повреждения может быть установлен с помощью мегаомметра.
Определение места повреждения кабеля - определяют в два приема: сначала находят зону повреждения, затем уточняют место повреждения непосредственно на трассе. Зону - повреждения определяют: импульсным методом, методом колебательного разряда, емкостным методом или методом петли. Место повреждения уточняют с помощью акустического или индукционного метода.
Ремонт брони кабеля - поврежденную часть снимают, после чего обрез брони спаивают со свинцовой оболочкой. Свинцовую оболочку кабеля, не покрытую броней, покрывают антикоррозионным составом.
Ремонт свинцовой оболочки и проверка бумажной изоляции - вид ремонта определяют в зависимости от того, проникла ли влага внутрь кабеля или нет. В сомнительных случаях удаляют часть оболочки по обе стороны от места ее повреждения, осматривают поясную изоляцию и проверяют верхний слой изоляции на отсутствие влаги. Для проверки снимают ленты бумажной изоляции с поврежденного кабеля и погружают в нагретый до 150 °С парафин. Потрескивания и выделения пены свидетельствуют о проникновении влаги внутрь кабеля под свинцовую оболочку. Если влаги внутри кабеля нет, на поврежденную часть оболочки надевают трубу (муфту) соответствующего размера с двумя заливочными отверстиями. После заливки муфты горячей мастикой и запайки шва на нее накладывают медный бандаж, который припаивают к свинцовой оболочке. Труба составляется из рольного свинца (две половинки). Она должна быть на 70—80 мм больше оголенной части кабеля. Если внутри кабеля есть влага, поврежденный участок вырезают и вместо него вставляют отрезок кабеля, соответствующий по марке, сечению и длине ремонтируемому. С обеих сторон кабельной вставки монтируют соединительные муфты.
