Réparation de lignes de câbles

Surveillance de l'état technique des lignes de câbles

Le fonctionnement des lignes de câbles a ses propres caractéristiques, car il n'est pas toujours possible d'y détecter des défauts par une simple inspection. Par conséquent, des contrôles de l'état de l'isolation, de la charge et de la surveillance de la température du câble sont effectués.

Du point de vue des tests d'isolement, les câbles sont l'élément le plus difficile des équipements électriques. Cela est dû à la longueur possible des lignes de câbles, à l'hétérogénéité du sol sur la longueur de la ligne, à l'inhomogénéité de l'isolation des câbles.

Pour identifier les défauts grossiers dans les câbles produits mesurer la résistance d'isolement avec un mégohmmètre pour une tension de 2500 V. Cependant, les lectures du mégohmmètre ne peuvent pas servir de base à l'évaluation finale de l'état de l'isolement, car elles dépendent fortement de la longueur du câble et des défauts de la connexion.

Cela est dû au fait que la capacité du câble d'alimentation est grande et que, pendant la mesure de la résistance, il n'a pas le temps de se charger complètement. Par conséquent, les lectures du mégohmmètre seront déterminées non seulement par le courant de fuite en régime permanent, mais également par le courant de charge et la valeur mesurée de la résistance d'isolement sera considérablement sous-estimée.

La principale méthode de surveillance de l'état de l'isolation d'une ligne de câble est test haute tension… Le but des tests est d'identifier et d'éliminer rapidement les défauts qui se développent dans l'isolation des câbles, des connecteurs et des bornes pour éviter tout dommage pendant le fonctionnement. Dans le même temps, les câbles avec une tension allant jusqu'à 1 kV ne sont pas testés avec une tension accrue, mais la résistance d'isolement est mesurée avec un mégohmmètre avec une tension de 2500 V pendant 1 min. Elle doit être d'au moins 0,5 MOhm.

L'inspection des lignes de câbles courtes dans un appareillage de commutation n'est effectuée qu'une fois par an, car elles sont moins sensibles aux dommages mécaniques et leur état est surveillé plus souvent par le personnel. Le test de surtension des lignes de câble au-dessus de 1 kV est effectué au moins une fois tous les 3 ans.

La principale méthode de test de l'isolation des lignes de câbles consiste à tester avec une tension continue accrue... En effet, l'installation CA a une puissance beaucoup plus élevée dans les mêmes conditions.

La configuration de test comprend : transformateur, redresseur, régulateur de tension, kilovoltmètre, microampèremètre.

Lors de la vérification de l'isolation, la tension d'un mégohmmètre ou d'un banc d'essai est appliquée à l'un des conducteurs du câble tandis que ses autres conducteurs sont solidement connectés les uns aux autres et mis à la terre.La tension est augmentée en douceur jusqu'à la valeur spécifiée et maintenue pendant le temps requis.

L'état du câble est déterminé par le courant de fuite... Lorsqu'il est dans un état satisfaisant, l'augmentation de la tension s'accompagne d'une forte augmentation du courant de fuite due à la charge de la capacité, après quoi il diminue à 10 - 20% de la valeur maximale. La ligne de câble est considérée comme apte à fonctionner si, lors des tests, il n'y a pas eu de destruction ou de chevauchement à la surface de la terminaison, pas de surtensions soudaines et une augmentation notable du courant de fuite.

La surcharge systématique des câbles entraîne une détérioration de l'isolation et une réduction de la durée de la ligne. Une charge insuffisante est associée à une utilisation insuffisante du matériau conducteur. Par conséquent, pendant le fonctionnement de la ligne de câbles, il est périodiquement vérifié si la charge actuelle correspond à celle établie lors de la mise en service de l'objet.Les charges maximales admissibles des câbles sont déterminées par les exigences PUE.

La charge sur les lignes de câble est surveillée à l'heure déterminée par l'ingénieur en chef de l'énergie de l'entreprise, mais au moins 2 fois par an. Dans ce cas, après que le contrôle spécifié est effectué pendant la période de charge maximale automne-hiver. Le contrôle est effectué en surveillant les relevés des ampèremètres des sous-stations électriques et, en leur absence, à l'aide d'appareils portables ou pince ampèremétrique.

Les charges de courant admissibles pour le fonctionnement normal à long terme des lignes de câbles sont déterminées à l'aide de tableaux fournis dans les manuels électriques.Ces charges dépendent du mode de pose du câble et du type de fluide de refroidissement (sol, air).

Pour les câbles posés dans le sol, la charge admissible à long terme est tirée du calcul de la pose d'un câble dans une tranchée à une profondeur de 0,7 - 1 m à une température du sol de 15 ° C. Pour les câbles posés à l'extérieur, on suppose que la température ambiante ambiante est de 25 ° C. Si la température ambiante calculée diffère des conditions acceptées, un facteur de correction est alors introduit.

La température mensuelle moyenne la plus élevée de tous les mois de l'année à la profondeur du câble est prise comme température du sol calculée.

La température de l'air calculée est la température quotidienne moyenne la plus élevée qui se répète au moins trois fois par an.

La charge admissible à long terme de la ligne de câble est déterminée par les sections des lignes avec les pires conditions de refroidissement, si la longueur de cette section est d'au moins 10 m. Lignes de câble jusqu'à 10 kV avec un facteur de précharge ne dépassant pas 0,6 — 0 ,8 peut être surchargé en peu de temps. Les niveaux de surcharge admissibles, compte tenu de leur durée, sont donnés dans la littérature technique.

Pour déterminer plus précisément la capacité de charge, ainsi que lorsque les conditions de température de fonctionnement changent, contrôlez la température de la ligne de câble... Il est impossible de contrôler directement la température du noyau sur un câble de travail, car les noyaux sont sous tension. Par conséquent, la température de la gaine (armure) du câble et le courant de charge sont mesurés en même temps, puis la température centrale et la charge de courant maximale autorisée sont déterminées par recalcul.

La mesure de la température des gaines métalliques d'un câble posé à l'extérieur s'effectue à l'aide de thermomètres classiques fixés sur l'armure ou la gaine plomb du câble. Si le câble est enterré, la mesure se fait avec des thermocouples. Il est recommandé d'installer au moins deux capteurs. Les fils des thermocouples sont posés dans le tuyau et amenés dans un endroit pratique et sûr contre les dommages mécaniques.

La température du fil ne doit pas dépasser :

• pour câbles avec isolation en papier jusqu'à 1 kV — 80 ° C, jusqu'à 10 kV — 60 ° C;

• pour les câbles avec isolation en caoutchouc — 65 ° C;

• pour câbles sous gaine en polychlorure de vinyle — 65 °C.

Dans le cas où les conducteurs porteurs de courant du câble chauffent au-dessus de la température autorisée, des mesures sont prises pour éliminer la surchauffe - elles réduisent la charge, améliorent la ventilation, remplacent le câble par un câble de plus grande section et augmentent la distance entre les câbles.

Lorsque les lignes de câbles sont posées dans des sols agressifs pour leurs gaines métalliques (marais salés, marécages, déchets de construction), corrosion du sol par les coques en plomb et les gaines métalliques... Dans ce cas, contrôle périodique de l'activité corrosive du sol, prélèvement d'eau et le sol. S'il s'avère en même temps que le degré de corrosion du sol menace l'intégrité du câble, des mesures appropriées sont prises - élimination de la contamination, remplacement du sol, etc.

Détermination des emplacements des dommages aux câbles

Déterminer les emplacements des dommages aux lignes de câbles est une tâche assez difficile et nécessite l'utilisation d'équipements spéciaux.Le travail de réparation des dommages sur la ligne de câbles commence par établir le type de dommage... Dans de nombreux cas, cela peut être fait avec le l'aide d'un mégohmmètre.A cet effet, depuis les deux extrémités du câble, l'état de l'isolation de chaque fil par rapport à la terre, l'intégrité de l'isolation entre les différentes phases et l'absence de rupture du fil sont vérifiés.

La détermination de l'emplacement de la défaillance se fait généralement en deux étapes - d'abord, la zone de défaillance est déterminée avec une précision de 10 à 40 m, puis l'emplacement du défaut sur la voie est spécifié.

Lors de la détermination de la zone du dommage, les causes de son apparition et les conséquences du dommage sont prises en compte. Coupure la plus couramment observée d'un ou plusieurs conducteurs avec ou sans mise à la terre, il est également possible de souder des conducteurs gainés avec un courant de court-circuit de longue durée à la terre. Lors des tests préventifs, un court-circuit d'un fil sous tension à la terre, ainsi qu'une panne flottante, se produisent le plus souvent.

Plusieurs méthodes sont utilisées pour déterminer la zone endommagée : impulsionnelle, décharge oscillante, boucle, capacitive.

La méthode des impulsions est utilisée pour les défauts monophasés et entre phases, ainsi que pour les ruptures de fil. La méthode de décharge oscillante est utilisée avec un claquage flottant (se produit à haute tension, disparaît à basse tension). La méthode de rétroaction est utilisée avec des défauts monophasés, biphasés et triphasés et la présence d'au moins un noyau intact. La méthode capacitive est utilisée pour rompre le fil. En pratique, les deux premières méthodes sont les plus répandues.

Lors de l'utilisation de la méthode par impulsions, des dispositifs relativement simples sont utilisés. Pour déterminer la zone de dommages, de courtes impulsions de courant alternatif sont envoyées au câble. Arrivés sur le lieu du dommage, ils sont réfléchis et renvoyés.La nature des dommages au câble est jugée par l'image sur l'écran de l'appareil. La distance à l'emplacement du défaut peut être déterminée en connaissant le temps de parcours de l'impulsion et la vitesse de sa propagation.

L'utilisation de la méthode par impulsions nécessite de réduire la résistance de contact au point de défaillance à des dizaines, voire des fractions d'ohm. A cet effet, l'isolation est brûlée en convertissant l'énergie électrique délivrée à l'endroit du défaut en chaleur. La combustion est réalisée en courant continu ou alternatif à partir d'installations spéciales.

La méthode de décharge oscillante consiste à charger l'âme du câble endommagé du redresseur à la tension de claquage. Au moment de la défaillance, un processus oscillatoire se produit dans le câble. La période d'oscillation de cette décharge correspond au temps du double déplacement de l'onde vers l'emplacement de la faille et retour.

La durée de la décharge scintillante est mesurée avec un oscilloscope ou des millisecondes électroniques. L'erreur de mesure par cette méthode est de 5 %.

Découvrez l'emplacement du défaut de câble directement le long du parcours en utilisant la méthode acoustique ou par induction.

Une méthode acoustique basée sur la fixation des vibrations du sol au-dessus de l'emplacement de la défaillance de la ligne de câble causée par une décharge d'étincelle à l'emplacement de la défaillance de l'isolation. La méthode est utilisée pour les défauts tels que les «défauts flottants» et les fils rompus. Dans ce cas, les dommages sont déterminés dans le câble situé à une profondeur de 3 m et sous l'eau jusqu'à 6 m.

Un générateur d'impulsions est généralement une configuration CC haute tension à partir de laquelle des impulsions sont envoyées au câble. Les vibrations du sol sont surveillées avec un dispositif spécial.L'inconvénient de cette méthode est la nécessité d'utiliser des installations DC mobiles.

La méthode d'induction pour détecter les endroits où le câble est endommagé est basée sur la détermination de la nature des modifications du champ électromagnétique au-dessus du câble, à travers les conducteurs duquel passe un courant à haute fréquence. L'opérateur, se déplaçant le long de la voie et utilisant une antenne, un amplificateur et un casque, détermine l'emplacement du défaut. La précision de la détermination de l'emplacement du défaut est assez élevée et s'élève à 0,5 m. La même méthode peut être utilisée pour établir le parcours de la ligne de câble et la profondeur des câbles.

Réparation de câble

La réparation des lignes de câbles est effectuée en fonction des résultats des inspections et des tests. Une caractéristique des travaux est le fait que les câbles à réparer peuvent être sous tension et, en outre, ils peuvent être situés à proximité de câbles sous tension. Par conséquent, la sécurité personnelle doit être respectée, ne pas endommager les câbles à proximité.

La réparation des câbles peut être associée à l'excavation. Pour éviter d'endommager les câbles et les services publics à proximité à une profondeur de plus de 0,4 m, l'excavation est effectuée uniquement avec une pelle. Si des câbles ou des communications souterraines sont trouvés, les travaux sont arrêtés et la personne responsable des travaux est avisée. Après ouverture, il faut veiller à ne pas endommager le câble et les connecteurs. A cet effet, une planche massive est placée en dessous.

Les principaux types de travaux en cas d'endommagement de la ligne de câble sont : la réparation du revêtement blindé, la réparation des boîtiers, des connecteurs et des embouts.

En présence de ruptures locales de l'armure, ses bords à l'endroit du défaut sont coupés, soudés avec une gaine de plomb et recouverts d'un revêtement anti-corrosion (vernis à base de bitume).

Lors de la réparation d'une gaine en plomb, la possibilité de pénétration d'humidité dans le câble est prise en compte. Pour vérifier, la zone endommagée est immergée dans de la paraffine chauffée à 150°C. En présence d'humidité, l'immersion s'accompagnera de craquelures et de dégagement de yen. Si de l'humidité est détectée, la zone endommagée est découpée et deux connecteurs sont installés, sinon la gaine de plomb est restaurée en appliquant un tuyau de plomb coupé sur la zone endommagée, puis en le scellant.

Pour les câbles jusqu'à 1 kV, des connecteurs en fonte étaient auparavant utilisés. Ils sont encombrants, chers et pas assez fiables. Sur les lignes de câbles de 6 et 10 kV, on utilise principalement des connecteurs en époxy et en plomb. Actuellement, les connecteurs thermorétractables modernes sont activement utilisés dans la réparation des lignes de câbles... Il existe une technologie bien développée pour l'installation de joints de câbles. Les travaux sont effectués par du personnel qualifié ayant reçu une formation appropriée.

Les terminaux sont classés en applications intérieures et extérieures. La coupe à sec se fait souvent à l'intérieur, plus fiable et pratique à utiliser. Les connecteurs d'extrémité externes sont réalisés sous la forme d'un entonnoir en fer de toiture et rempli de mastic. Lors des réparations en cours, l'état de l'entonnoir final est vérifié, il n'y a pas de fuite du mélange de remplissage et il est rempli à nouveau.