Испытание изоляции

   Используют  предварительно прокипяченную дистиллированную воду. Образец выдерживают при температуре и в течение времени, указанных в стандартах и технических условиях на конкретное кабельное изделие, или, если время не нормировано, в течение 14 сут — для толщины до 1,0 мм, 21 сут — для толщины от 1,1 до 1,5 мм и 28 сут — для толщины свыше 1,5 мм. Если температура не нормирована, она должна быть на 5 °С ниже максимально допустимой температуры на токопроводящей жиле, но не выше 90 °С. Уровень воды должен сохраняться до нижнего края крышки.

Затем воду охлаждают до температуры окружающей среды. Образец вынимают из воды, встряхивают для удаления капель воды, слегка вытирают фильтровальной бумагой и взвешивают с погрешностью не более 0,1 мг в течение 2-3 мин после удаления из воды. Массу в миллиграммах обозначают М 2.

     Затем образец высушивают в тех же условиях, которые были до его погружения в  воду, то есть используют один из двух методов высушивания, описанных выше, примененный перед первым взвешиванием. Массу в миллиграммах в конце испытаний обозначают М 3.

б) Для образцов, указанных в п. 9.2.1б

     Образцы с тщательно очищенными поверхностями  высушивают при температуре (70±2) "С в условиях вакуума при остаточном давлении около 102 Па в течение 72 ч. В одну и ту же камеру или термостат не следует помещать одновременно материалы разного состава.

     После выдерживания образцы охлаждают  в течение 1 ч в эксикаторе и  взвешивают с погрешностью не более 0,1 мг (масса М 1).

Затем образцы погружают в деионизированную (или дистиллированную) воду при температуре и на время, указанные в стандартах и технических условиях на конкретное кабельное изделие. Если температура не нормирована, она должна быть на 5 °С ниже максимально допустимой температуры на токопроводящей жиле, но не выше 90 °С.

     Каждый  из образцов должен быть помещен в  отдельный стеклянный сосуд, снабженный конденсатором, или в химический стакан со стеклянной крышкой и полностью погружен в воду.

     При применении конденсатора его сверху прикрывают алюминиевой фольгой  во избежание загрязнения.

     По  истечении времени, указанного в  стандартах и технических условиях на конкретное кабельное изделие, или, если время не указано, через 14 сут образцы переносят в деионизированную (или дистиллированную) воду при комнатной температуре для охлаждения.

     Затем каждый образец вынимают из воды, встряхивают  для удаления капель воды, обсушивают при помощи фильтровальной бумаги, не оставляющей волокон, и взвешивают с погрешностью не более 0,1 мг (масса М 2). Затем образец обрабатывают в тех же условиях, которые были до погружения. Массу в миллиграммах в конце испытаний обозначают М 3.

Обработка результатов

а) Изменение  массы в миллиграммах на квадратный сантиметр рассчитывают по одной  из следующих формул:

- если  масса М 3 меньше чем М 1:

(М 2 - М 1)/А,

- если масса М 3 больше чем М 1:

(М 2 - М 1)/А,

где А для образцов, указанных в п. 9.2.1а, означает площадь поверхности (в квадратных сантиметрах) части образца, погруженного на длину 250 мм, а для образцов, указанных в п. 9.2.16, - общую площадь поверхности погруженного образца (в квадратных сантиметрах).

б) За результат  испытаний изолированной жилы принимают  среднее значение изменения массы двух образцов. 

ИСПЫТАНИЕ НА УСАДКУ

Отбор образцов

     От  каждой изолированной жилы, предназначенной  для испытания, отбирают по одному образцу длиной 1,5L мм на расстоянии не менее 0,5 м от конца кабельного изделия.

     Длина L устанавливается в стандарте  или технических условиях на конкретные типы кабельных изделий. 

Подготовка  образцов

     С образцов удаляют все защитные покрытия; кроме экструдированных электропроводящих экранов.

Не более  чем через 5 мин после отбора образцов в средней части каждого образца  отмечают контрольную длину (L ± 5) мм. Расстояние между отметками измеряют с погрешностью не более 0,5 мм. С концов каждого образца делают подрезы изоляции и оголяют жилу на длине от 2 до 5 мм от отметок контрольного участка.

Проведение  испытания

     Образцы помещают горизонтально в воздушной  среде термостата, закрепив за оголенные концы жилы или уложив на тальковую подушку для обеспечения свободного перемещения изоляции. Образцы выдерживают при температуре и в течение времени, указанных в стандарте или технических условиях на конкретные марки кабельных изделий.

     Затем образцы вынимают из термостата и  охлаждают до комнатной температуры, после чего вновь измеряют расстояние между контрольными отметками с погрешностью не более 0,5 мм.

Обработка результатов

Разницу расстояний между контрольными отметками  до и после нагрева образцов выражают в процентах по отношению к расстоянию между отметками до нагрева.

ИСПЫТАНИЕ НА УСАДКУ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ОБОЛОЧЕК

Испытательное оборудование

Термостат с электрическим обогревом и  естественной циркуляцией воздуха.

Измерительная лента с ценой деления 1 мм.

Отбор образцов

     Перед испытанием кабельное изделие, предназначенное  для испытания, выдерживают не менее 24 ч при комнатной температуре.

     На  расстоянии не менее 2 м от конца  кабельного изделия отбирают один образец  длиной (500±5) мм.

Подготовка  образцов

     Непосредственно после отбора образца измеряют исходную длину оболочки L1 как среднее значение двух результатов измерений. Эти измерения проводят вдоль и параллельно оси кабельного изделия между диаметрально противоположными отметками на концах образца.

     Если  образец изогнут, измерения проводят на внутренней и внешней стороне  изгиба.

Проведение  испытания

     Образцы помещают горизонтально в термостат, нагретый до температуры, указанной  в стандарте или технических условиях на конкретное кабельное изделие. Образец выдерживают в термостате в течение времени, указанного в стандарте или технических условиях на конкретное

кабельное изделие.

     Затем образец вынимают из термостата и  охлаждают на воздухе до комнатной  температуры.

     Этот  термический цикл повторяют пять раз. После охлаждения образца до комнатной температуры определяют в соответствии с п. 11.3 окончательную длину оболочки L2.

Обработка результатов

Усадку  оболочки ΔL в процентах рассчитывают по формуле 
 

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ  УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

     Дополнительные  условия проведения испытаний должны соответствовать указанным ниже, если в стандартах и технических условиях на конкретные кабельные изделия не указано иное.

     Испытания проводят в нормальных климатических  условиях по ГОСТ 15150. При испытаниях изоляции жил отбирают по одной изолированной жиле от каждого образца кабельного изделия, предназначенного для испытаний. Длина испытуемого участка образца должна быть равна 200 мм. Температура и время выдержки образцов при установившейся температуре в термостате должны соответствовать указанным в таблице.

 

Примечание. При толщине изоляции более 2 мм время  выдержки образцов в термостате должно быть указано в нормативно-технической документации на изделие.

     При изменении условий испытаний  по разд. 4 настоящего стандарта должна быть обеспечена сопоставимость и достоверность результатов.

 

     ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО  ОБОРУДОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ 

     При техническом обслуживании по фактическому состоянию (CBM – Condition Based Maintenance), основанном на прогнозировании запаса надежности, используются данные результатов проверки и контроля диагностических параметров электрооборудования через фиксированные интервалы времени. Эти интервалы выбираются по статистическим данным в соответствии с конкретной ситуацией и определенным типом электрооборудования. Преимущества такого подхода – оптимизация затрат на техническое обслуживание и обеспечение высоких уровней надежности и безопасности.  

     Стратегии технического обслуживания 

     Для достижения оптимального баланса между  затратами и эффективностью работы используются следующие стратегии  технического обслуживания:

• Работа до возникновения отказа (техническое обслуживание на основе события);
• Запланированное техническое обслуживание по текущему состоянию, основанное на прогнозиро-вании запаса надежности (CBM);
• Обслуживание на основе планово-предупредительного принципа.

 

     Деградация (старение) изоляции 

     Имеются несколько основных причин для деградации изоляции:

• Воздействие электрического напряжения (перенапряжение, удары молний, частичные разряды);
• Тепловое напряжение (условия нагрузки);
• Механическое усилие (вытягивание, изгиб, осадка фундамента);
• Химическая коррозия (воздействие воды, соли, масла и загазованности);
• Внешнее воздействие (загрязненная внешняя среда, доступ воды).

 

     Старение  изоляции, особенно вызываемое доступом воды, является постепенным процессом  деградации, когда соответствующие  факторы взаимодействуют друг с  другом с образованием так называемых водяных древовидных структур в изоляции. 
 
 

     СТАНДАРТЫ НА ИСПЫТАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ 

      Разрушающие высоковольтные испытания оборудования на постоянном или  переменном токе 
 
 

     Традиционные  высоковольтные испытания изоляции на постоянном токе – простейший путь получения сведе-ний общего характера о состоянии изоляции. Такая проверка изоляции может выполняться в виде простейшего испытания по типу «годен/не годен».  

     Согласно  новому европейскому документу по гармонизации стандартов CENELEC HD 620 S1 - 1996 для кабе-лей с синтетической изоляцией испытание на постоянном токе не должно использоваться применительно к пластиковой изоляции кабеля; а рекомендуется лишь испытание на переменном токе частотой 0,1 или 50 Гц. Статистика результатов испытаний в условиях эксплуатации более чем 15000 кабелей с полиэтиленовой изоляцией показала, что ˜68% от общего числа зарегистрированных отказов происходило в течение 12 минут, ˜89% - в течение 30 минут, ˜95% через 45 минут, 100% через 60 минут. Фактическое время испытания и напряжение могут определяться поставщиком и пользователем кабеля и зависят от стратегии испытания, кабельной системы, состояния изоляции, а также выбранного метода испытания.