A középfeszültségű (MV) elosztókábelek – jellemzően 6 kV-tól 35 kV-ig terjedő névleges feszültséggel – alkotják a városi és ipari villamosenergia-hálózatok gerincét. Mivel ezek a kábelek el vannak temetve, össze vannak kötve és évtizedekig üzemelnek, a szigetelés romlása elkerülhetetlen. Egyetlen teszt sem fedi fel a teljes képet: a váltakozó áramú ellenállás bizonyítja a szilárdságot, a dielektromos veszteségmérés a tömeges öregedést, a részleges kisülési felmérés pedig a diszkrét hibákat lokalizálja. A „Triple Diagnostic” megközelítés mindhárom kombinációt kombinálja, hogy az egyszerű sikeres/nem megfelelő ítélettől a valódi állapotfelmérés felé mozduljon el.
A hármas diagnosztikai elv: minden módszert arra használjon, ami a legjobb. A VLF bizonyítja a dielektromos szilárdságot, a Tan Delta az ömlesztett szigetelés minőségét, a részleges kisülés pedig a hiba pontos helyét és természetét.
A nagyon alacsony frekvenciájú tesztelés 0,1 Hz-es szinuszos váltakozó feszültséget alkalmaz (IEEE 400.2 szerint), hogy a kábel szigetelését meghatározott tartási időn keresztül megterhelje – általában 15-60 perc 2–3 U₀ mellett. Az egyenáramú teszteléssel összehasonlítva a VLF elkerüli az XLPE szigetelést károsító káros tértöltés-felhalmozódást; Az 50/60 Hz-hez képest az alacsony frekvencia a meddőteljesítmény-igényt és a hardverméretet a terepen kezelhetően tartja.
Mit talál:Érzékeli a durva hibákat, például vízfákat, üregeket és súlyos mechanikai sérüléseket, amelyek még nem haladtak meghibásodásig.
Megfelelt/nem sikerült ítélet:Az átigazolás megerősíti, hogy a kábel meghibásodás nélkül képes túlélni a túlfeszültséget; a hiba már az élettartam végén lévő kábelt azonosítja.
Szabványok:Az IEEE 400.2, IEC 60502 és a legtöbb közmű-specifikáció előírja a VLF AC-t, mint az MV XLPE kábelek üzembe helyezési és karbantartási ellenálló képességét.
A VLF egy szűrővizsgálat. A „pass” nem azt jelenti, hogy a kábel hibamentes – csak azt jelenti, hogy a meglévő hibák nem nőttek tönkre az alkalmazott feszültség hatására.
2. Tan Delta (disszipációs tényező) diagnosztika
A Tan Delta – más néven disszipációs tényező vagy dielektromos veszteség – az ellenállás (veszteség) áram és a kapacitív áram arányát méri a szigetelésben. Az egészséges, száraz XLPE kábel rendkívül alacsony veszteségi tényezővel rendelkezik (általában jóval 0,1% alatti). A növekvő nedvesség, a szennyeződés, a termikus öregedés és a vízi fa növekedése mind növeli a veszteséget, és eltolja a görbét. Mivel a mérés összehasonlító, értéke a trendekben rejlik: az abszolút értékek kábelenként változnak, de az idő múlásával bekövetkező változások rendkívül diagnosztikus jelentőségűek.
Érzékeny a következőkre:Az ömlesztett nedvesség behatolása és a nedves szigetelés – a MV-kábel meghibásodásának egyik fő oka.
Továbbá kiderül:Az XLPE vegyület és a szennyezett tartozékok termikus és kémiai öregítése.
Módszer:A tesztfeszültség függvényében mérve a jó szigetelést az ionizációs veszteségektől, az IEEE 400.2 és IEC 60250 módszertan szerint.
Egyetlen Tan Delta leolvasás pillanatfelvétel; a stabil trendvonal diagnózis. Az emelkedő billenési görbe gyakran jelzi az ionizáció kezdetét, még jóval azelőtt, hogy az ellenállási teszt sikertelen lenne.
3. Részleges kisülés (PD) tesztelése
A részleges kisülés egy lokalizált, nem teljes meghibásodás, amely nem hidalja át a vezetékek közötti szigetelést. Ha nem ellenőrizzük, a PD belülről erodálja a szigetelést, amíg teljesen meghibásodik. A PD-tesztelés – jellemzően VLF vagy tápfrekvenciás forrás alatt, az IEC 60270 módszerrel fázisfeloldott (PRPD) elemzéssel – észleli, megkeresi és jellemzi ezeket a gyenge pontokat, gyakran évekkel azelőtt, hogy kimaradást okoznának.
Hiba típusok:Ürességek, delamináció, kiemelkedések, lebegő elektródák és hibás csatlakozások vagy végződések.
Diagnosztikai gazdagság:A magnitúdó (pC), a kezdeti és kioltási feszültség, valamint a PRPD minta alakja azonosítja a hiba helyét és fizikai természetét.
Érték:A három eszköz közül a legpontosabb: a javítócsapatot pontosan arra a toldásra vagy szakaszra irányítja, amelyre figyelmet kell fordítani, nem pedig az egész áramkört.
A PD a kábeldiagnosztika "korai figyelmeztető rendszere". A degradáció homályos gyanúját konkrét, végrehajtható javítási célponttá alakítja.
4. Háromszoros diagnosztikai összehasonlító táblázat
A három módszer kiegészíti egymást, nem verseng egymással. Az alábbi táblázat összefoglalja, hogy mindegyik hogyan járul hozzá a teljes MV kábel állapotfelméréséhez.
|
Vizsgálati módszer |
Elsődleges cél |
Kulcseredmény |
|
VLF-állósági vizsgálat |
Ellenőrizze a dielektromos szilárdságot AC túlfeszültség alatt |
Megfelel/nem sikerült az integritáson; kiszűri a durva hibákat és az elhasználódott kábeleket |
|
Tan Delta (disszipációs tényező) |
Számszerűsítse a tömeges szigetelés minőségét és öregedését |
Trend alapú állapotindex; jelzi a nedvességet, a vízfákat és a termikus öregedést |
|
Részleges kisütés (PD) |
A különálló szigetelési hibák észlelése és lokalizálása |
Pontosan meghatározza a hiba helyét, típusát és súlyosságát a célzott javítás érdekében |
Kombinált munkafolyamat: először futtassa a VLF-et a szilárdság megerősítéséhez, a Tan Delta-t az általános szigetelési állapot osztályozására, majd a PD-t a fennmaradó hibák megkereséséhez és jellemzéséhez. Együtt teljes, roncsolásmentes ítéletet hoznak az MV kábel állapotáról.