Сооружение и эксплуатация кабельных линий высокого напряжения - Технические требования к кабелям

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАБЕЛЯМ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Эксплуатационные характеристики маслонаполненных кабелей во многом определяются техническими требованиями, которые подтверждаются при испытаниях кабелей после их изготовления. Испытания кабелей подразделяются на сдаточные и периодические. Сдаточные испытания проводятся на каждой строительной длине, периодические испытания — на образцах кабелей совместно с арматурой 1 раз в год для каждого маркоразмера кабеля или при любых изменениях технологического процесса и применении новых материалов [4].
При сдаточных испытаниях кабели проходят проверку на соответствие механических и электрических характеристик и отсутствие дефектов при изготовлении. Целью периодических испытаний является подтверждение уровня эксплуатационных характеристик кабелей при принятом технологическом процессе изготовления кабеля и применяемых материалах.

Технические требования при сдаточных испытаниях.

Кабели проходят проверку на герметичность металлической оболочки и ее механическую прочность. Свинцовая оболочка должна выдержать в течение 2 ч давление углекислого газа или азота 0,49 МПа. Допускается испытание оболочки в течение такого же времени давлением масла такого же значения после пропитки изоляции. При испытаниях избыточное давление под оболочкой не должно уменьшаться в течение 2 ч при отключенном источнике давления и неизменной температуре окружающей среды.
Испытание алюминиевой оболочки кабеля на герметичность проводят после пропитки изоляции маслом. Оболочка должна выдержать в течение 3 ч давление масла 0,588 МПа.
Измеряется электрическое сопротивление жилы постоянному току, которое не должно быть более указанного в приложении 11 (приведенное к 1 км длины при температуре 20 °С).
Пробы масла, взятые из канала кабеля низкого давления через 2—10 сут после пропитки его изоляции; из бака давления, подключаемого к строительной длине кабеля, через 2—10 сут после заполнения бака маслом; из контейнера с кабелем высокого давления или из-под свинцовой оболочки последнего через 2—10 сут после пропитки кабеля, должны иметь характеристики, указанные в приложении 1.
Строительные длины кабеля должны выдержать испытание переменным напряжением частотой 50 Гц, указанным в табл. 1.3. Измеряется значение тангенса угла диэлектрических потерь tg δ строительных длин при температуре окружающей среды (приведенное к 20°С, если температура кабеля при измерении была менее 20 °С), которое не должно быть более указанного в табл. 1.4. Значение приращения тангенса угла диэлектрических потерь  при увеличении испытательного напряжения, приложенного к строительной длине при температуре окружающей среды (приведенное к 20 °С, если температура кабеля при измерении была менее 20 °С), не должно быть более указанного в табл. 1.5. Фактические значения tg δ и Δtg δ приведены в разделах по конструкциям кабелей высокого напряжения.

Таблица 1.4
Таблица 1.5

Примечание. U0—переменное напряжение частотой 50 Гд межу жилой и оболочкой кабеля при номинальном междуфазной напряжении Допускается испытание постоянным напряжением, в 2,4 раза повышающим испытательное переменное напряжение. Продолжительность испытания переменным или постоянным напряжением 15 мин.
Таблица 1.3

Технические требования при периодических испытаниях. На образцах кабелей измеряется tg δ и его приращения, кабель испытывается повышенным напряжением, определяется стойкость изоляции кабелей при их изгибе и механическая прочность металлической оболочки при избыточном давлении масла.
Значение tg δ , измеренное на образцах кабелей при напряжении и0 при температуре окружающего воздуха (но не выше 25 °С), после нагрева до 90 °С для кабелей 110, 150 и 220 кВ или до 80 °С для кабелей 330, 380 и 500 кВ, при температуре 60 и 40 °С, во время охлаждения и после охлаждения кабеля до температуры окружающего воздуха, не должно быть более указанного в табл. 1.6.
Taблица 1.6

Значение tg δ , измеренное на образцах кабелей при температуре окружающего воздуха, после нагрева до 90 °С для кабелей 110, 150 и 220 кВ или до 80 °С для кабелей 330, 380 и 500 кВ и повышении испытательного напряжения от 0,5 до 2 Uо или до 1,73 U0 для кабеля 500 кВ, не должно быть более указанного в табл. 1.7.
Таблица 1.7

Испытания повышенным напряжением производятся после трехкратного двустороннего изгиба образца кабеля вокруг цилиндра диаметром 25 (D-+-d) для кабелей низкого давления в свинцовой или алюминиевой оболочке и кабелей высокого давления, 30 (D-+-d) для кабелей в гладкой алюминиевой оболочке. Здесь D — наружный

диаметр по гладкой или гофрам гофрированной оболочки кабеля низкого давления или по полукруглым проволокам скольжения; d — наружный диаметр жилы.
Таблица 1.9

Таблица 1.8

Кабели испытываются переменным напряжением частотой 50 Гц, указанным в табл. 1.8, и импульсным напряжением (форма волны 1—5/40—50 мкс) с амплитудой, числом импульсов и при температуре, указанными в табл. 1.9.
После охлаждения образца до температуры окружающей среды кабель должен выдержать испытание переменным напряжением (1,73 £/о+10) кВ частотой 50 Гц в течение 15 мин.
Свинцовая оболочка кабеля низкого давления с упрочняющим покровом поверх нее должна выдержать после изгиба внутреннее давление масла 1,47 МПа, алюминиевая оболочка — внутреннее давление масла 1,96 МПа в течение 2 ч. Фактически после проведения данных испытаний при подъеме давления ступенями через 0,49 МПа с выдержкой на каждой ступени по 2 ч разрыв свинцовой оболочки происходит при давлении от 2,94 до 3,92, а алюминиевой от 5,88 до 6,86 МПа.
Срок службы кабелей должен быть не менее 35 лет для кабелей на напряжение 110, 150, 220 и 330 кВ и 25 лет для кабелей на напряжение 380 и 500 кВ при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации, утвержденных в установленном порядке.