Испытание и проверка силовых кабелей - Фазировка кабелей

Для включения на параллельную работу нескольких кабелей, находящихся под напряжением от общего источника питания, должна быть определена полярность жил кабелей.
Определение полярности в цепях постоянного тока необходимо для правильного подключения полупроводниковых выпрямителей, входящих в схемы регулирования и измерения, и т. п.

В цепях переменного тока полярность зажимов, находящихся под напряжением, изменяется во времени с частотой источника питания. Однако и здесь имеются однополярные зажимы, полярность которых всегда одинакова, а изменение ее во времени происходит синхронно на всех зажимах.
Такие однополярные зажимы или выводы принадлежат одной и той же фазе общего источника питания (генератор или параллельно работающие генераторы), а нахождение их называется фазировкой.
Определение однополярных выводов в цепях постоянного тока производится с помощью вольтметра постоянного тока, который подключается на проверяемые зажимы. При одинаковом отклонении стрелки вольтметра полярность каждого испытываемого зажима и полярность соединенного с ним вывода вольтметра одинакова.

Фазировка параллельно включенных кабелей

Если в цепи постоянного (или переменного) тока имеются параллельно включенные кабели, то правильность их включения должна быть проверена до подачи на них напряжения. Для этого необходимо убедиться в том, что между разными полюсами (фазами) нет короткого замыкания и что подсоединение обоих концов кабелей к шинам произведено в соответствии с маркировкой или расцветкой шин.

Рис. 7. Фазировка кабелей при отсутствии напряжения.

Проверка производится прозвонкой между полюсами (фазами) и каждого полюса (фазы) на землю при помощи батарейки с лампочкой 3,5 в или омметра по схеме на рис. 7.

ФАЗИРОВКА КАБЕЛЕЙ И ПЕРЕМЫЧЕК НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Фазировка вновь смонтированного кабеля с кабелем, находящимся под напряжением, при напряжении до 500 в переменного тока производится при помощи вольтметра (по схеме на рис. 8) или группы соединенных контрольных ламп. Для этого вновь смонтированный кабель с одного конца подключается к шинам, а на другом его конце производится измерение напряжения между одноименными фазами действующего и фазируемого кабеля с обязательной проверкой наличия напряжения между разноименными фазами.

Рис. 8. Фазировка кабелей до 500 в при наличии напряжения.

Кабели сфазированы правильно, если напряжение между одноименными фазами равно нулю, а напряжение между разноименными фазами равно линейному напряжению.

ФАЗИРОВКА КАБЕЛЕЙ РАДИАЛЬНЫХ ЛИНИЙ И ПЕРЕМЫЧЕК ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Фазировка кабелей высокого напряжения производится высоковольтным указателем напряжения или трансформаторами напряжения, в том числе переносными, применяемыми в установках до 10 кВ.
Для фазировки используются два указателя напряжения (рис. 9). В одном из них вместо конденсатора и неоновой лампы внутрь вставлены омические сопротивления в 3—4 МОм (для 6 кВ) и 5—7 МОм (для 10 кВ).

Один конец фазируемого кабеля присоединяется к источнику напряжения. Фазировка производится на  выводах отключенного выключателя с другого конца кабеля.
Перед фазировкой необходимо вначале коснуться крючком трубки с неоновой лампой части, находящейся под напряжением. При этом лампа должна загореться. Затем, не снимая первого крючка, следует коснуться той же части крючком второй трубки с сопротивлением.

Рис. 9. Фазировка кабелей и кабельных перемычек напряжением до 10 кВ методом индикатора с добавочным сопротивлением.
Лампа при этом должна погаснуть. Этим проверяется исправность действия прибора. После указанной операции крючок указателя подносится к шинному выводу выключателя, а крючок трубки с сопротивлением — к кабельному выводу. Горение лампы показывает, что фазы разноименные, а ее потухание — что фазы одноименные.
Крючки указателя и трубки сопротивления приближаются на расстояние 1—2 см к соответствующим зажимам, которые требуется сфазировать. При наличии свечения продолжительность нахождения указателей под напряжением ввиду малой термической устойчивости вмонтированных в трубку сопротивлений не должна превышать 10—15 сек. Для более точного определения разности потенциалов при отсутствии свечения допускается касание крючками трубок зажимов аппаратов, между которыми производится проверка фазировки.

Проводник, соединяющий указатель напряжения с трубкой добавочного сопротивления, должен быть гибким, иметь надежную изоляцию (например, автотракторные провода типа ПВЛ и ПВГ) и наконечники, приспособленные для присоединения к металлическим зажимам указателя напряжения.
Трубки с добавочным сопротивлением должны быть чистыми, храниться в специальных чехлах, в закрытых помещениях и подвергаться периодической проверке в лаборатории наравне с другим защитными средствами техники безопасности.

Рис. 10. Схема фазировки линий при помощи стационарных трансформаторов напряжения.
Лица, производящие испытания, должны быть в резиновых перчатках и ботах, проверенных по действующим нормам.

С помощью стационарных трансформаторов напряжения (рис. 10) можно производить фазировку цепей любого напряжения. По схеме на рис. 10,а при включении секционного выключателя и отключенной фазируемой линии предварительно проверяется фазировка трансформатора напряжения. По схеме на рис. 10,б при отключенном секционном выключателе и включенной на резервную секцию фазируемой линии производится фазировка линии с системой шин. Нулевое показание вольтметра указывает на одноименность фаз линии и системы шин. По этой схеме вместо трансформаторов напряжения могут быть использованы силовые трансформаторы, имеющие одинаковую группу соединений и питающиеся от разных секций.

Рис. 11. Фазировка кабельной линии и перемычки при помощи переносного измерительного трансформатора напряжения.

Однофазный измерительный трансформатор напряжения, рассчитанный на линейное напряжение, при помощи изолирующих рукояток подключается поочередно между зажимами фаз системы шин и фазируемого кабеля (рис. 11). Нулевое показание вольтметра указывает на одноименность фаз.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

В соответствии с правилами техники безопасности при эксплуатации электротехнических установок промышленных предприятий все измерения, производимые с помощью переносных приборов, за исключением измерений специальными приборами в установках напряжением свыше 1 000 В, производятся через стационарные измерительные трансформаторы, а при отсутствии последних— через переносные трансформаторы. Под специальными приборами подразумеваются переносные приборы, специально изготовленные для измерений под напряжением свыше 1 000 в.
В установках напряжением до 10 кВ присоединение и отсоединение вольтметров, переносных трансформаторов напряжения и специальных приборов, не требующих разрыва первичной цепи, допускается производить под напряжением при условии применения проводов с высокой изоляцией и специальных наконечников в виде крючков с изолированными рукоятками. Указанные операции должны производиться под непосредственным руководством работника, имеющего пятую квалификационную группу.
При напряжении установки свыше 1 000 в расстояние от места захвата до ввода провода в рукоятку должно быть не менее 200 мм, а общая длина захвата до конца, присоединяемого к токоведущим частям — не менее 500 мм.
Провода, которыми переносные приборы и измерительные трансформаторы присоединяются к первичным цепям, должны быть одножильными многопроволочными с изоляцией, соответствующей напряжению первичной цепи. Сечение их должно соответствовать измеряемой величине тока, но не должно быть менее 2,5 мм².
Провода, находящиеся под напряжением, не должны касаться заземленных частей и других фаз. Они должны быть возможно короче, прочно соединены с основной цепью и при необходимости должны укрепляться на изолирующей подставке.
Корпуса проводов, изготовленные из непроводящего материала, должны быть надежно изолированы от земли, а металлические корпуса приборов и кожуха трансформаторов заземлены. Заземленные приборы ставить на изолирующую подставку не разрешается. Переносные приборы должны располагаться таким образом, чтобы при снятии их показаний опасное приближение к частям, находящимся под напряжением, было исключено.
При работах с трансформаторами напряжения сначала должна быть собрана схема на стороне низкого напряжения, а затем произведено подключение трансформатора со стороны высокого напряжения. Подключение надо производить в очках, диэлектрических перчатках и ботах или стоя на изолирующей подставке. Во время проведения измерений касаться включенных трансформаторов, приборов, сопротивлений и проводов запрещается. Всю измерительную установку следует оградить, а на ограждения повесить плакаты, предупреждающие о наличии напряжения.
На кабельных линиях всех напряжений согласно ПУЭ должны измеряться сопротивления заземлений концевых заделок, а также металлических конструкций кабельных колодцев и подпиточных пунктов (на линиях напряжением 110—220 кВ).
Так как эти элементы оборудования присоединяются к существующему и проверенному заземляющему устройству через заземляющие проводники, соединяющие заземленные части электроустановки с заземлителем, проверка заземления в данном случае сводится к замеру сопротивления заземляющей проводки.
Замер указанного сопротивления выявляет явные повреждения и плохие контакты в ней.
В качестве измерительного прибора для установления связи заземляющей проводки с заземлителем можно использовать мосты типов ММВ или УМВ, а также специальный прибор для измерения сопротивления заземляющей проводки типа Мз13.
Для измерения сопротивления проводов и контактов может быть использован также измеритель заземления типа МС-07. Для этого зажимы и Е2 попарно соединяют перемычками и к ним подключают измеряемый участок (рис. 12,а).

Рис. 12. Схема измерения сопротивления заземляющих проводников измерителем заземления типа МС-07.

При использовании прибора типа МС-07 влияние сопротивления соединительных проводов может быть исключено, если схему собрать по рис. 12,6. Однако при малых измеряемых сопротивлениях прибор МС-07 дает большую погрешность. При пользовании мостами типов ММВ и УМВ из результатов измерения необходимо вычесть сопротивление соединительных измерительных проводов.
При применении прибора типа Мз13 необходимо пользоваться заводской инструкцией. Этот прибор представляет собой обыкновенный омметр, снабженный струбциной для подключения к заземляющей проводке и щупом для создания контакта в месте заземления концевых заделок кабеля или конструкции кабельных колодцев и подпиточных пунктов.
Питание прибора производится от помещенного внутри сухого элемента или от внешнего источника постоянного тока напряжения 1,4 в.
При использовании соединительных проводов большей длины и меньшего сечения, чем указаны в заводской инструкции по измерению прибором типа Мз13, сопротивление этих проводов необходимо определить замыканием «на себя» и исключить из измеренного общего сопротивления.
В случае отсутствия приборов типов ММВ, УМВ, Мз13, МС-07 можно пользоваться амперметром, градуированным в омах по схеме рис. 13.

Рис. 13. Схема измерения сопротивления заземляющих проводников амперметром, отградуированным в омах.

Как видно из рис. 13, кроме отградуированного в омах амперметра схема включает понизительный трансформатор Т, добавочное ДС и регулировочное PC сопротивления. В качестве источника питания может быть использован котельный трансформатор со вторичным напряжением 12 в. Величина добавочного сопротивления определяется величиной вторичного напряжения из условия необходимости создания тока в пределах 10 а.
Если в измерительной схеме будет проходить ток порядка 10 а, то плохой контакт может быть обнаружен не только по величине сопротивления, но и по его нагреву.
Для исключения из показания прибора сопротивления соединительных проводов и добавочного сопротивления перед измерением вывод Г прибора подключается к точке А магистрали (пунктир) и с помощью регулировочного сопротивления стрелка прибора устанавливается на нуль. Величина добавочного и регулировочного сопротивлений подгоняются при производстве измерений. Рекомендуется брать величины добавочного сопротивления 0,6—0,8 Ом, регулировочнога — около 0,2 Ом. При этом погрешность измерений из-за колебаний сетевого напряжения, неплотности контакта и индуктивности магистрали и прочих факторов колеблется в пределах ±20%, что, однако, не мешает правильной оценке качества заземления.
Ниже приведена форма протокола проверки сопротивления заземляющей проводки.
ПРОТОКОЛ
проверки наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами

Примечание:
Заключение:
Проверку и испытания произвели:
Проверил: