Качество изготовления кабелей и их соответствие требованиям ГОСТ или техническим условиям тщательно контролируются на заводе-изготовителе. Проверяются размеры конструктивных элементов кабеля и производятся электрические заводские испытания, что позволяет следить за соблюдением технологии изготовления, принимать своевременные меры по устранению обнаруженных недостатков, тем самым обеспечивая высокое качество и надежность кабельных линий в условиях эксплуатации.
Электрическое сопротивление жилы кабеля постоянному току, пересчитанное на 1 мм2 номинального сечения, 1 м длины и температуру 20°С, должно быть не более 0,017930 Ом. Фактические значения электрических сопротивлений токопроводящих жил строительных длин кабелей составляют 0,01583—0,01770 Ом.
После изготовления кабеля производятся электрические контрольные (сдаточные) испытания на всех строительных длинах. Строительная длина кабеля должна вы-
держать испытание напряжением 2U0 переменного тока частотой 50 Гц в течение 15 мин (L/0—переменное напряжение между жилой и оболочкой при номинальном напряжении).
Кроме того, для кабелей 110 кВ нормируются значение tgб и его приращение, являющиеся показателями качества изоляции кабеля.
Диэлектрическими потерями называют потери, вызванные рассеиванием энергии в диэлектрике (изоляции кабеля) под действием приложенного к нему переменного напряжения. Углом диэлектрических потерь называют дополняющий до 90° угол ф сдвига фаз между током и напряжением в емкостной цепи.
Известно, что в электрической цепи с идеальной изоляцией вектор тока опережает вектор напряжения на угол 90° и дополнительный угол при этом равен нулю. Чем больше энергии будет переходить в тепло в испытываемой изоляции, тем больше будет значение угла б и тем хуже качество изоляции.
Значение tg δ строительных длин при температуре окружающей среды 20°С не должно быть более 0,005 при напряжении U0=64 кВ. Приращение tg δ строительных длин кабелей при повышении напряжения от 0,5 до 2U0 не должно быть более 0,0004 на ступень напряжения 0,5Uo. Общее приращение не должно быть более 0,001.
Фактические значения tg δ строительных длин кабелей 110 кВ составляют 0,0016—0,0034, а его приращения—0,0001—0,0003 при напряжении от 0,5 до 2U0.
Не менее 1 раза в год на заводе-изготовителе производятся типовые (периодические) электрические испытания на образцах кабеля для каждого маркоразмера. Испытания производятся на образцах длиной не менее 5 м между муфтами. Значения tg6, измеренные на образцах при напряжении U0, не должны быть более 0,004 при температуре 90, 60, 40°С и окружающего воздуха не выше 25°С. Приращения tg δ, измеренные на образцах кабелей при температуре окружающего воздуха, после нагрева до 90°С и повышения напряжения от 0,5 до 2U0 не должны быть более 0,0003 на каждую ступень напряжения 0,5U0, а общее приращение — не более 0,0008.
Образцы кабеля после трехкратного двухстороннего изгибания вокруг цилиндра диаметром 25 (D-\-d) для кабелей в свинцовой или алюминиевой гофрированной оболочке и 30 (D-\-d) для кабелей в гладкой алюминиевой оболочке, где D — наружный диаметр оболочки, a d — наружный диаметр жилы, должны удовлетворять следующим требованиям:
выдержать испытание напряжением 2,5 U0, частотой 50 Гц непрерывно в течение 24 ч при температуре окружающего воздуха;
выдержать испытание импульсным напряжением (10 ударов волной положительной полярности и 10— отрицательной) 8,5 U0 (форма волны 1—5/40—50 мке) при температуре 90°С и после охлаждения образца до температуры окружающего воздуха — испытание напряжением 120 кВ, частотой 50 Гц в течение 15 мин.
На образце кабеля длиной 1 м производится проверка состояния изоляции. Ленты изоляции поочередно снимаются. При этом в одном и том же месте не должно быть более двух надорванных лент изоляции или совпадений более двух соседних лент и в 10 последовательно расположенных лентах не должно быть более двух надорванных лент или более двух совпадений соседних лент.
Для каждой строительной длины определяется значение коэффициента пропитки k, характеризующего содержание газа в изоляции, которое должно быть не более 6- Ю-4 при измерении давления в кгс/см2.
На каждую строительную длину заполняется специальный паспорт, в котором указываются электрические характеристики кабеля. Один экземпляр паспорта помещается внутри барабана, а другой высылается заказчику почтой.
Допустимые токовые нагрузки кабельных линий. В процессе эксплуатации кабельных линий жилы кабелей не должны нагреваться выше установленных предельных значений температур при всех возможных режимах работы. Если это требование не будет выполнено, то изоляция кабеля от чрезмерного нагрева преждевременно износится, ее механические и электрические свойства ухудшатся, и кабель будет работать ненадежно. У маслонаполненных кабелей допустимую температуру нагрева ограничивает снижение механической прочности бумажных лент при старении. Допустимая температура нагрева жилы маелонаполненного кабеля низкого давления 110 кВ, принятая в Советском Союзе, составляет 80°С при прокладке па воздухе и 70°С в земле. В высоковольтных кабелях переменного тока источником тепла являются потери в токопроводящей жиле, диэлектрике, а также в металлических экранах, оболочках и бронепокровах.
Допустимые токовые нагрузки для кабелей низкого давления 110 кВ марки МНСА, МНАШ„.У приведены в табл. 4. Для кабеля марки МНСК. токовая нагрузка на 6% меньше, чем для МНСА.
При расчетах токовых нагрузок глубина прокладки в земле принята 1500 мм, а температура окружающей среды — плюс 15°С. Кабели проложены по вершинам равностороннего треугольника впритык. Оболочки фаз соединены между собой и заземлены с двух сторон кабельной линии; стальные проволоки бронепокрова каждой строительной длины заземлены с двух сторон (приварены к контуру заземления). При этом способе прокладки требуются минимальные земляные работы и одножильные кабели могут нести наибольшую нагрузку.
С увеличением расстояния между кабелями допустимая нагрузка снижается, наводимые токи в металлических оболочках возрастают, и возникающие при этом дополнительные потери в оболочках больше влияют на снижение нагрузки, чем уменьшение теплового влияния кабелей друг на друга на увеличение нагрузки. Для двухцепной кабельной линии при расчете взаимного теплового влияния расстояние между центрами параллельных линий принимается 650 мм.
При проектировании кабельных линий производится проверка кабеля на термическую стойкость действию токов короткого замыкания. Допустимые токи короткого замыкания при времени отключения защиты 0,2 с, предшествующей 100%-ной нагрузке, и максимальной температуре жилы 125°С составляют при прокладке в земле 30—55 кА для кабелей сечением 150—270 мм2, 75— 160 кА для кабелей сечением 400—800 мм2, при прокладке на воздухе 25—45 кА для кабелей сечением 150— 270 мм2, 70—140 кА для кабелей сечением 400—800 мм2.
Таблица 4
