Главная >> Новости >> Причины повреждения кабельных линий

Причины повреждения кабельных линий

Каковы причины повреждения кабельных линий, что может случиться с обмоткой и с изоляцией, каковы бывают дефекты жил.

Причины повреждения кабельных линийК повреждению кабелей приводят многие факторы, в том числе заводские дефекты, нарушения правила укладки кабеля и его эксплуатации, разнообразные аварийные ситуации, действие природных стихий. Чаще всего проблемы возникают при возникновении дефектов изоляции, если её толщина оказывается на 20-25 % тоньше нормы, на втором месте по частоте возникновения – дефекты токонесущих жил, реже всего – повреждения защитных слоев.

 

Факторы вызывающие повреждения кабеля

Что касается заводских дефектов, то многие недостатки электрокабелей при испытаниях повышенным напряжением постоянного тока не выявляются. Это может быть пересыхание изоляции в результате стекания или разложения пропиточного материала или её старение. Дефект оболочек может быть обнаружен при испытании только в случае, если неповрежденная часть изоляции не больше 15-20% от ее толщины. К заводским дефектам относятся трещины или сквозные отверстия в оболочках, заусенцы на проволоках жил и пр. Большинство невыявленных дефектов может привести к аварийному пробою во время эксплуатации. При аварии, как правило, электрокабель с заводским дефектом получает и вторичные повреждения - он разрушается действием давления изнутри, обжигается дугой, насыщается влагой сквозь пробоину и пр.

К повреждениям электрокабелей могут привести также такие факторы, как:

  • механические повреждения, допущенные при их укладке или иных работах, выполняемых в зоне трассировки кабеля. Повреждение может произойти в результате случайного зацепления электрокабеля трактором при выемке грунта или он может быть поврежден грызунами. Сюда же относятся сильные изгибы на поворотах трассы, изломы, вмятины, порезы, перекрутки;
  • вспучивания в виде спирали (в том числе и с образованием трещин) как последствие частых перепадов температур при токовых нагрузках или существенных перегрузок свыше нормативов;
  • межкристаллические разрушения, происходящие под влиянием вибраций;
  • почвенная коррозия, происходящая под влиянием агрессивной почвенной среды;
  • разрушение внешнего защитного слоя блуждающими токами электрифицированного ЖД или городского транспорта;
  • дефекты монтажа муфт: не полная заливка мастикой, некачественная опрессовка гильз;
  • обрыв жил из-за просадки грунта.

Давайте рассмотрим их подробнее.

Дефекты оболочек

Оболочка, изготавливающаяся из свинца или алюминия, является важным элементом силового электрокабеля. Алюминий отличается от свинца вибростойкостью, однако свинец более стоек к разъеданию грунтовой коррозией. Если оболочка кабеля сохраняет свою целостность, то сохраняются высокие диэлектрические характеристики изоляции.

Местные повреждения внешнего защитного слоя выявляются по дефектам их внешнего вида: это видимое повреждение брони, оплетки и часто - изоляции. При небольших повреждениях устанавливается специальная вставка и трасса продолжает свою работу.

Межкристаллическое разрушение свинцового внешнего покрытия представляет собой рост кристаллов с происходящей потерей связи между ними. На начальном этапе оно проявляется внешне появлением сетки мелких трещин. При продолжении эксплуатации сетка растет, оболочка растрескивается дальше и происходит выпадение из нее отдельных кусков. Длина повреждений зависит от явления, вызывающего вибрацию или сотрясение. Чаще эта проблема возникает на месте выхода кабеля из грунта под воздействием колебаний воздушной его части. Либо разрушаться могут сегменты проходящие в непосредственной близости около вращающихся машин, создающих вибрации. А также переходы кабельных трасс под ЖД путями или под мостами, где вибрацию вызывает движущийся транспорт.

Если в коррозии просматривается присутствие коричневой двуокиси свинца, это указывает на действие блуждающих токов. Продукты геохимической коррозии обычно белого цвета, редко с желтоватым или с красноватым оттенком.

При частых и многочисленных изгибах электрокабеля, происходящих из-за его разматывания или протяжки в трубопроводах, может дать продольную трещину оболочка из алюминия.

Дефекты изоляции

При монтаже муфт следует внимательно оценивать состояние изоляции и пропитки. Кабели на напряжение от 10 кВ следует проверять на электрическое старение изоляции, что визуально выражается в образовании ветвистых побегов и присутствии веществ похожих на воск.

Самый уязвимый элемент изоляции - воздушные пустоты, в которых происходят ионизационные процессы. Чем крупнее пустотные зазоры, тем они разрушительнее. Поэтому достаточно жестко регламентируется количество возможных совпадений бумажных лент. Если оно велико, изоляция становится неэластичной при выгибаниях на этих местах образуются складки, которые из-за воздействия рабочих температурных перепадов преобразуются в продольные трещины. Продольная складка может превратиться таким образом в глубокую трещину.

При частых коротких замыканиях в течение малого промежутка времени происходит подъем температуры жил и прилегающей изоляции до 125° или до 200°. В бумажнопропитанной изоляции в результате этого достаточно быстро начинает разрушаться целлюлоза. Опасные перегревы происходят и в местах, где электрокабели уложены с нарушением стандартов: примыкая один к другому (появляется взаимное тепловое воздействие) или при скручивании в земле в кольца. В этих ситуациях части проводов могут нагреваться выше сотни градусов.

В кабелях даже при небольшом осушении изоляции (вызванном, например, укладкой электрокабеля на подъеме) начинается ионизация воздушных включений и появляются частичные разряды. Опасный уровень электрического старения подтверждает наличие черных ветвистых побегов на бумаге.

Дефекты жил

Осматривая токопроводящие жилы, нужно иметь в виду, что часто встречающиеся дефекты: неправильная форма жилы или заусенцы на ней приводят к образованию локальных повышенных напряженностей, что разрушающе действует на кабели с напряжением от 10 кВ. Жилы с заусенцами или с выпуклыми проволакиваниями опасны тем, что при изгибах или при тепловых деформациях бумажная изоляция может потерять свою целостность. Возможно наличие таких дефектов, как пересечений отдельных проволакиваний. Такая жила имеет неправильную форму, а в изоляции появляются складки. Такие электрокабели являются бракованными.

В процессе эксплуатации может произойти обрыв жил из-за перемещения почвенных слоев в результате сезонных подвижек в местах нахождения муфт. Также разрыв жил может произойти из-за иных механических воздействий: постепенно жилы вытягиваются, а в муфтах происходит разрыв.