Перевірка стійкості високовольтних кабелів на напругу

Тест на стійкість до напруги є тестом ізоляції, але це руйнівний тест, який може виявити дефекти ізоляції, важкі для виявлення за допомогою неруйнівних тестів.

Періодичність проведення тесту для високонапігних кабелів становить три роки, і його необхідно проводити після неруйнівних тестів. Іншими словами, тест на стійкість до напруги проводиться лише після того, як всі неруйнівні тести пройдені.

Більшість сучасних високонапігних кабелів — це кабелі з перехреснопов'язаного поліетилену (XLPE), які можуть мати великі поперечні перерізи і охоплювати широкий діапазон рівнів напруги. Тому очікується, що їх застосування буде все більш поширеним.

У цій статті використовується найпоширеніший приклад 10 кВ високонапігного кабелю. Насправді, немає багато чого деталізувати — тест простий, і метод подібний до тесту ізоляції, за винятком того, що обладнання для тесту інше.

Вимірювання опору ізоляції проводиться за допомогою вимірювача опору ізоляції (мегометра), а тест на стійкість до напруги вимагає серійного резонансного набору для тесту.

Принцип і комутація серійного резонансного тестування також дуже прості. Не те, щоб серійне резонансне обладнання було чимось особливим, воно використовується багато років.

Серійний резонанс досить легко зрозуміти, і про це детально розповідається в основних курсах електротехніки. Високонапігні кабелі є конденсаторними об'єктами тестування, здатними зберігати електричний заряд під час процесу застосування напруги.

Тому, незалежно від того, під напругою високонапігний кабель чи ні, ніколи не намагайтеся торкатися його руками. Навіть якщо він без напруги, розряд його ємності самостійно може бути дуже небезпечним!

Без особистого досвіду не слід робити довільні висновки. Ті, хто не має такого досвіду, ніколи не повинні спробувати це легковажно.

Оскільки об'єкт тестування є конденсаторним, у тестовій схемі підключається індуктивність. Резонанс досягається шляхом використання принципу, що індуктивна реактивна опір (XL) дорівнює ємкісній реактивній опір (XC).

Цей резонансний стан можна досягти, регулюючи значення індуктивності або змінюючи частоту живлення. Як ми регулюємо індуктивність? Звісно, це визначається на основі ємності, оскільки XL має дорівнювати XC.

Для заданого кабелю, коли відомі модель і довжина (у метрах), ємність можна отримати з таблиць відповідності або надати виробником кабелю.

Щодо зміни частоти живлення, використовується класична формула f₀ = 1/(2π√LC), де f₀ — це резонансна частота.

На резонансній частоті XL = XC, і напруги на індуктивності та ємності тестового об'єкта стають рівними. Ця напруга становить Q разів більше від напруги джерела, де Q — це фактор якості, також відомий як коефіцієнт збільшення напруги.

Значення Q може бути дуже високим, досягаючи 120 (див. конкретні технічні описи обладнання для точних значень). Це значно зменшує потрібну ємність джерела живлення, що саме сприяє широкому використанню серійного резонансного обладнання.

Звичайне серійне резонансне обладнання зазвичай може забезпечити регульовану частоту в діапазоні 30–300 Гц, що сприяє зручному знаходженню точки резонансу.

Нарешті, давайте обговоримо тестову напругу. Для 10 кВ високонапігних кабелів, запобіжна тестова напруга вибирається як 2U₀, з тривалістю 5 хвилин. Тест вважається пройденим, якщо немає розряду, пробою, нагріву, диму та несподіваних запахів.

Існує два типи 10 кВ кабелів: 6/10 кВ та 8.7/15 кВ. Потрібно вибирати відповідну тестову напругу згідно з конкретною моделлю кабелю.