16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/249/16256.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 13-14 (249-250) июль 2014 года

Испытания кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)

Производство для энергетики Беседовала Ольга МАРИНИЧЕВА

Высоковольтные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) приобретают
все большую популярность в электроэнергетике России и стран СНГ. Многие ведущие отечественные производители кабельной продукции запустили современные линии по производству кабеля с СПЭ-изоляцией на среднее, высокое и сверхвысокое напряжение.

Но переход к выпуску инновационной кабельной продукции требует качественно нового подхода к организации испытаний, позволяющего предотвратить возможные при эксплуатации риски.

Как подходят к решению этой задачи российские компании, в чем заключается назначение испытаний, которые проходят кабели с СПЭ-изоляцией? Какие задачи должны решить не только производители кабельной продукции, но и потребители, заинтересованные в надежной работе кабельных линий в течение всего многолетнего срока эксплуатации? Об этом рассказывает Иван Романов, начальник отдела контроля качества завода «Таткабель» (на фото) – одного из самых молодых представителей отрасли, взявшего курс на построение производства высоковольтной кабельной продукции «с чистого листа».

– Иван Николаевич, насколько нам известно, переход к применению кабельной продукции с СПЭ-изоляцией – сравнительно новое явление и для российской кабельной промышленности, и для отечественной энергетики. Какие задачи ставит перед производителями внедрение инновационной кабельной продукции? Какие риски, связанные с промышленной эксплуатацией кабеля, должны они предвидеть и предупредить?

– Главная встающая перед производителем кабеля с СПЭ-изоляцией задача – обеспечить и гарантировать высокое качество выпускаемой продукции, подтвержденное результатами полного комплекса квалификационных, типовых, периодических и приемосдаточных испытаний.

Только при обязательном проведении всех вышеизложенных испытаний производитель кабеля может гарантировать многолетний (свыше тридцати лет) срок эксплуатации своей продукции, естественно при соблюдении условий транспортирования, хранения, прокладки, монтажа и эксплуатации. В противном случае могут возникнуть риски выхода из строя кабельной линии в период гарантированного срока эксплуатации, такие, как развитие частичного разряда или водного триинга, приводящие к пробою изоляции. Проверки позволяют исключить выпуск кабеля с нарушением конструкции, конструктивных размеров и технологии производства, которые также могут снижать срок службы кабельной линии.

Как правило, опытные производители еще и самостоятельно дополняют объем испытаний, тем самым дают дополнительные гарантии высокого качества кабельной продукции.

Так, завод «Таткабель» имеет свой аккредитованный испытательный центр, предназначенный для проведения всего комплекса проверок качества продукции и оснащенный самыми современными испытательными стендами и измерительными приборами ведущих производителей (Haefely – Hipotronics (Швейцария – США), SIFmdc (Италия), Mitutoyo (Япония) и других). Кроме того, испытательный центр взаимодействует с испытательными центрами России и стран Европы (КЕМА, CESI и др.).

– Расскажите о том, какие испытания проходит кабельная продукция с СПЭ-изоляцией, какие проблемы должны выявляться в процессе диагностики?

– Квалификационные испытания проводятся при постановке изделия на производство и включают полный объем испытаний по всем требованиям нормативных документов. Цель квалификационных испытаний – проверка готовности предприятия к выпуску данной продукции в заданном объеме, с соблюдением требуемого качества и соответствием требованиям нормативной документации.



Типовые испытания проводятся с целью оценки целесообразности и эффективности предлагаемых изменений в конструкции изделия, в технологии изготовления, применяемых материалах, которые могут повлиять на технические характеристики кабельной продукции. Объем испытаний должен быть достаточным для оценки качества продукции с учетом внесенных изменений.

Периодические испытания проводятся с целью контроля качества изделий, стабильности технологического процесса в период между предшествующими и очередными испытаниями, а также для подтверждения возможности продолжения изготовления изделий по действующей нормативной документации и их приемки. Периодические испытания проводятся ежегодно для каждого типа продукции в следующем объеме:

• проверка конструкции и конструктивных размеров элементов кабеля;

• определение электрического сопротивления токопроводящей жилы и металлического экрана;

• проверка стойкости изоляции кабеля к тепловой деформации (HotSetTest);

• измерение емкости кабеля;

• определение значения тангенса угла диэлектрических потерь;

• испытания импульсным и переменным напряжением;

• измерение удельного объемного электрического сопротивления электропроводящих экранов кабеля;

• проверка стойкости кабеля к навиванию;

• проверка прочности маркировки;

• испытание на водонепроницаемость;

• измерение твердости оболочки из поли­этилена;

• проверка прочности адгезии алюминиевой фольги к полиэтиленовой оболочке и стойкости к отслаиванию в месте перекрытия алюминиевой фольги.

И наконец, приемосдаточные испытания кабельной продукции осуществляются с целью проверки соответствия выпущенной продукции требованиям, установленным в соответствующих технических условиях. В ходе приемосдаточных испытаний осуществляется стопроцентный контроль каждой выпускаемой предприятием строительной длины, включая:

• проверку конструкции и конструктивных размеров элементов кабеля;

• проверку стойкости изоляции кабеля к тепловой деформации (HotSetTest);

• измерение размеров выступов на поверхности электропроводящих экранов и наличия полостей и инородных включений в изоляции;

• измерение удельного электрического сопротивления токопроводящей жилы постоянному току;

• измерение уровня частичных разрядов;

• измерение емкости кабеля;

• испытание повышенным переменным напряжением промышленной частоты;

• проверку маркировки и упаковки.

– По-видимому, комплекс заводских испытаний кабеля с СПЭ-изоляцией отличается, и довольно существенно, от комплекса диагностики, предусмотренного при производстве кабеля с БПИ-изоляцией. Какие потребности обуславливают необходимость этих испытаний, какие специ­фические риски, связанные с эксплуатацией кабеля с СПЭ-изоляцией, должна предотвратить диагностика?

– Один из специфических видов приемосдаточных испытаний, обязательных при производстве кабелей с СПЭ-изоляцией – измерение уровня частичных разрядов. В соответствии с определением ГОСТ 20074‑83 и международного стандарта IEC 60270 частичным разрядом называется локальный электрический разряд, который возникает в слабом месте кабеля под воздействием переменного напряжения и приводит к постепенному развитию дефекта и разрушению изоляции. Он не приводит к перекрытию всего изоляционного промежутка, но является одним из пагубных факторов старения изоляции. Следовательно, своевременное обнаружение частичных разрядов при заводских испытаниях позволяет избежать пробоя изоляции – одного из наиболее существенных рисков возникновения аварии на кабельных линиях.

Не менее важным этапом испытаний является измерение размеров выступов на поверхности электропроводящих экранов и наличия полостей и инородных включений в изоляции. Данным измерениям уделяется особое внимание как в процессе производства, так и на окончательной стадии выпуска кабельной продукции с изоляцией из сшитого полиэтилена, поскольку наличие таких дефектов значительно снижает срок службы кабеля.


Измерение частичных разрядов

Кабели среднего напряжения
4 Uo, < 5 пКл, ANSI / ICEA S-94‑649‑2004
1,73‑2 Uo, < 2‑10 пКл, CENELEC HD620
1,73 Uo, < 10 пКл, МЭК 60502

Кабели высокого напряжения
2 Uo, < 5 пКл ANSI / ICEA S-108‑720‑2004
1,5 Uo, < 10 пКл, МЭК 60840

Кабели сверхвысокого напряжения
1,5 Uo, < 10пКл, МЭК 62067



Проверка наличия выступов в изоляции электропроводящего экрана проводится путем внешнего осмотра гладкой торцевой поверхности образца кабеля толщиной (5±1) миллиметров с удаленной токопроводящей жилой, нагретого в термостате до температуры не менее 130 °С.

Проверка наличия полостей и инородных включений в изоляции, а также проверка гладкости внешней поверхности электропроводящего экрана по жиле осуществляется с помощью внешнего осмотра образца кабеля длиной не менее 200 миллиметров с удаленным электропроводящим экраном поверх изоляции, нагретого до температуры не менее 130‑140 °С в прозрачной, нейтральной к полиэтилену жидкости (как правило, в силиконе).

Измерение размеров дефектов, вырезанных из образцов кабеля, выполняют посредством светового микроскопа, работающего на просвет, имеющего увеличение не менее 50 крат и снабженного измерительным окуляром или равноценным измерительным прибором.

– Один из методов заводской диагностики традиционной кабельной продукции с БПИ-изоляцией испытание напряжением постоянного тока. Верно ли, что этот способ не работает, более того, может спровоцировать повреждения при испытаниях кабеля с СПЭ-изоляцией?

– Действительно, испытания напряжением постоянного тока успешно применяются для тестирования кабелей с БПИ и оказываются совершенно непригодными в случае диагностики кабелей с СПЭ-изоляцией. При этих испытаниях в изоляции на инородных микровключениях образуется объемный заряд, который не разряжается при снятии остаточного заряда с кабеля путем заземления, так как сверху и снизу от этого внутреннего «конденсатора» находится диэлектрик. При последующей подаче рабочего напряжения переменного тока происходит суммирование напряженностей электрических полей, что может привести к локальному превышению предела прочности изоляции и появлению так называемых электрических древовидных структур. Возникает необратимое повреждение изоляции, и частичные разряды, появляющиеся в ослабленном участке изоляции, способствуют развитию пробоя. Испытания повышенным напряжением постоянного тока не позволяют диагностировать даже наиболее серьезные повреждения. Следовательно, для испытаний кабельной продукции с СПЭ-изоляцией необходимо использовать переменное напряжение.


Испытание переменным напряжением

Среднее напряжение
4,0 Uo, 5 мин., ANSI / ICEA S-94‑649‑2004
2,5‑3.5 Uo, 5‑15 мин, CENELEC
3,5 Uo, 5 мин., МЭК 60502

Высокое напряжение
2‑3 Uo, 15‑60 мин, ANSI / ICEA S-108‑720‑2004
2,5 Uo, 30 мин., МЭК 60840

Сверхвысокое напряжение
2‑2,5 Uo, 30‑60 мин., МЭК 62067



– Какой совет хотели бы вы дать потребителям кабельной продукции с изоляцией из СПЭ?

– Понимание сути заводских испытаний и ответственное отношение к их результатам необходимо и компании-производителю, и потребителю кабельной продукции, заинтересованному в гарантированной многолетней службе кабельной линии. Только правильное и тщательное проведение заводских испытаний гарантирует, что выбранная вами кабельная продукция изготовлена в соответствии с заявленными требованиями.

Потребителю необходимо запрашивать протоколы заводских испытаний, по возможности присутствовать при диагностике, для того чтобы убедиться в том, что он получит соответствующим образом изготовленный кабель требуемого качества. Пренебрежение или недостаточное внимание к этим правилам предосторожности может обойтись слишком дорого и поставить под угрозу бесперебойное энергоснабжение предприятия, города, региона, в то время как знание основных алгоритмов выбора кабельной продукции обеспечит надежную службу кабеля и отсутствие неприятных сюрпризов на долгие годы.

Испытания кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)




422624, Республика Татарстан,
Лаишевский район,
с. Столбище, Лесхозовская ул., 32
Тел. +7 (843) 221‑07‑00
Факс +7 (843) 221‑07‑22
Единый информационный центр: 8‑800‑200‑96‑97 (звонок бесплатный)
office@tatcable.ru | www.tatcable.ru

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 13-14 (249-250) июль 2014 года:

  • Объять необъятное: как узнать обо всех изменениях в техническом регулировании НГК
    Объять необъятное: как узнать обо всех изменениях в техническом регулировании НГК

    В нефтегазовой отрасли России сейчас происходят глобальные процессы. Это и подписание исторического контракта с Китаем, и последствия украинского кризиса, и сложности со строительством «Южного потока», и многое другое. На этом фоне некоторые не столь масштабные, но не менее значимые события отрасли могут остаться незамеченными. Чтобы не упустить ничего важного, рассмотрим последние изменения, произошедшие в нормативной базе нефтегазовой...

  • Сергей Собянин: человек-компьютер, или От мэра Когалыма до мэра Москвы
    Сергей Собянин: человек-компьютер, или От мэра Когалыма до мэра Москвы

    Третий мэр Москвы Сергей Собянин считается среди крупных российских чиновников человеком нейтральным, не принадлежащим ни к одной из властных группировок и вместе с тем преданным президенту Владимиру Путину. ...

  • Энергетические мегастройки возвращаются
    Энергетические мегастройки возвращаются

    Российские энергетики возвращаются к замороженным глобальным проектам, начатым годы и даже десятилетия назад. Часть возрождающихся в наши дни проектов была остановлена как по экономическим соображениям, так и из‑за недружелюбного настроя общественности. ...

  • Первооткрывателям месторождений готовят награду
    Первооткрывателям месторождений готовят награду

    Государственная дума приняла поправки в закон «О недрах», предусматривающие выплаты государственного денежного вознаграждения для физических лиц, участвовавших в открытии месторождений полезных ископаемых, запасы которых поставлены на государственный баланс впервые. ...

  • Компания JA Solar начинает массовое производство солнечных элементов PERCIUM
    Компания JA Solar начинает массовое производство солнечных элементов PERCIUM

    Компания JA Solar Holdings Co., Ltd., один из крупнейших мировых производителей высокопроизводительных продуктов на основе солнечной энергии, начала массовое производство солнечных элементов PERCIUM. Это первые элементы типа «Р», у которых эффективность преобразования энергии превышает 20 процентов и достигает среднего показателя в 20,4 процента. Модули из 6х10 элементов PERCIUM обладают средней мощностью в 285 Вт. Процесс подготовки к ...