Испытание и проверка силовых кабелей - Направление и величина блуждающих токов

Направление и величина блуждающих токов, протекающих вдоль оболочек кабелей, позволяют точно определить зоны протекания блуждающих токов с одних кабелей на другие или с одних подземных металлических сооружений на другие.
Сквозной ток, протекающий вдоль оболочек кабеля (7СК), может быть измерен методом падения напряжения на определенной длине кабеля или компенсационным методом.
а) Метод падения напряжения
Этот метод применим тогда, когда известно или может быть достаточно подсчитано активное сопротивление свинцовой оболочки и стальной брони кабеля на участке измерений.
По измеренному на участке определенной длины (рис. 41) падению напряжения Uu ток Iск находится расчетом

б) Компенсационный метод
На старых кабелях, для которых неизвестна толщина свинцовой оболочки или у которых свинцовая оболочка и броня заметно повреждены коррозией, определение их сопротивления расчетом чревато большими погрешностями. В этих случаях целесообразно применять компенсационный метод.

Рис. 42. Схема измерения блуждающих токов, протекающих вдоль свинцовой оболочки, компенсационным методом. 1 — вспомогательная батарея: 2 — реостат; 3 — кабель; 4 — прибор с нулевым показанием
Как видно из рис. 42, по оболочке кабеля на некоторой длине (обычно 0,8—1 м) пропускается от постороннего источника ток обратного направления, который компенсирует ток, протекающий вдоль оболочки. В момент полной компенсации падение напряжения, определяемое :по милливольтметру те, будет равно нулю, а ток, пропускаемый от постороннего источника Iп. будет равен сквозному току, проходящему вдоль оболочки кабеля Iск:
При измерениях сквозного тока прибор для измерения падения напряжения в оболочке должен иметь пределы измерения: 0±5 мв\ 0±100 мв\ 0±«1 в, а для измерения токов — 0±5 а\ 0±50 а.
При оборудовании контрольных колодцев в зависимости от принятого метода измерения блуждающих токов от кабеля выводится различное количество измерительных проводов.
Если сквозной ток в оболочке кабеля измеряется методом падения напряжения, то для производства
всех видов измерений на одиночном кабеле всего выводится три провода: два — от оболочки кабеля и один — от заземляющего электрода.
При измерениях сквозного тока компенсационным методом на поверхность выводится пять проводов.
Контрольные провода должны иметь изоляцию и сечение жил не менее: 1—2,5 мм²— для измерения напряжений и плотности стекающего тока; 6—10 мм² — для пропускания тока компенсации.
Контрольные провода должны быть закреплены на оболочке кабеля бандажом из медной проволоки и припаяны с предварительной тщательной очисткой от окислов мест присоединения.
Места подсоединения проводов к оболочкам кабелей, а также к заземляющему электроду должны быть тщательно заизолированы смоляной лентой и покрыты слоем битума.
Концы проводов на поверхности лучше подсоединить к зажимам на фарфоровых изоляторах, не боящихся увлажнения.
Величины напряжений и блуждающих токов, проходящих по металлическим оболочкам кабеля, не остаются постоянными, а изменяются по величине и направлению в широких пределах в зависимости от графика движения трамвая или поездов электротяги. Поэтому измерения потенциалов производят в течение 10—15 мин через каждые 5 сек, а затем определяют среднюю величину потенциалов и токов. В знакопеременных зонах средние потенциалы подсчитывают отдельно для положительных и отрицательных значений

где Uср(+) — среднее значение положительного потенциала на оболочках кабеля относительно земли;
Uср(_) — соответственно среднее значение отрицательного потенциала;
SU(+) — сумма положительных показаний прибора;
ЕU(_) — сумма отрицательных показаний прибора;
N— общее число показаний, включая нулевые.
Сопоставляя график изменения блуждающих токов по времени с графиком прохождения поездов через определенную точку пути, можно установить источник опасных блуждающих токов и дефектные места в рельсовых путях электротяги.
Чтобы установить максимальные значения величины блуждающих токов, измерение необходимо проводить в часы наиболее интенсивного движения электрифицированного транспорта.
Предварительные измерения с целью обнаружения блуждающих токов на оболочках кабельных линий можно производить из ТП, расположенных в зоне электрифицированных путей, тяговых подстанций и ремонтных депо.
Измерительные приборы при этом включаются одним полюсом к контуру заземления, с которым электрически соединены металлические оболочки всех кабелей, а вторым — к газовой трубе (электрод), забиваемому в землю на расстоянии 7—10 м от ТП.
В остальных случаях для измерения блуждающих токов роются специальные небольшие котлованы 1 Х0,7 ж2.
При эксплуатации кабелей в блочной канализации контрольные пункты для измерений оборудуются в колодцах.