19 ноября 2015

Поиск места повреждения кабеля

Подземные электрические кабели являются неотъемлемой частью городских и промышленных систем электроснабжения. Зачастую от исправности кабельной трассы может зависеть нормальное функционирование не только определенного технологического процесса, но и работа всего предприятия или даже питание целого жилого района. В отличие от высоковольтных воздушных линий электропередач, кабель, находящийся под землей, не может быть подвергнут визуальному осмотру персоналом для обнаружения проблем и очень сложен в ремонте. Поэтому при его производстве, а также проектировании электроснабжения с использованием подземных кабельных линий очень важно учитывать условия их эксплуатации для обеспечения необходимого срока службы оборудования.

Причины повреждения кабелей

Одной из частых причин выхода из строя кабельных линий электропередач является коррозия. Медные и алюминиевые жилы практически не подвержены влиянию данного фактора, так как они надежно изолированы от различных воздействий. Но внешняя среда и условия эксплуатации оказывают серьезное влияние на броневое покрытие (если таковое имеется) и свинцовую оболочку. В связи с этим, характер коррозионного разрушения может рассказать об определенных недочетах в проектировании системы электроснабжения.

1. Анодная коррозия

Потенциал оборудования при анодной коррозии всегда положителен, так как данный тип повреждений возникает при прохождении постоянных паразитных токов от различного рода оборудования на землю по пути наименьшего сопротивления. Этот путь как раз и представляет свинцовая защитная оболочка.

В местах, где ток входит в оболочку, коррозионные явления обычно не наблюдаются, но в точке его возврата на нормальный путь при выходе из свинца возможно образование коррозии. В результате этого в оболочке возникают коррозионные пятна в виде конусообразных углублений. А положительный заряд притягивает серо- и хлородержащие ионы из почвы, плюс контакт с воздухом. Это и обуславливает образующиеся в результате вещества: сульфиды и хлориды, а также оксиды свинца. Поиск места повреждения кабеля - важная составляющая работоспособности и бесперебойности.

2. Катодная коррозия

Данный тип коррозии встречается значительно реже, чем анодный. Он обусловлен прохождением электрического тока в электролите между катодом и анодом. Катодная коррозия может наблюдаться, если почва в месте прокладки электрического кабеля имеет легкую щелочную среду. В этом случае, если постоянный потенциал свинцовой оболочки превышает 0,3 В, то существует высокая вероятность развития данного явления. Под действием электрического тока происходит ионный обмен между металлом и почвой, в результате чего образуется водородсодержащий газ, и электролитический «раствор» становится еще более щелочным. Во время определения места повреждения кабеля о коррозии данного типа будет свидетельствовать яркий рыжеватый оттенок двухвалентного оксида свинца и белый цвет карбоната свинца.

3. Гальваническая коррозия

Гальваническая коррозия может возникать в случае контакта разных металлов в электролите (в качестве которого можно рассматривать почву). Процесс протекания данного вида коррозии схож с процессами электролитического осаждения для получения чистых металлов. В зависимости типа металла и электролита свинец, может выступать и в роли анода, и в роли катода. При этом явлении происходит постепенная эрозия материала анода и его осаждение на катоде.

Гальваническая коррозия может наблюдаться в местах заземления защитной кабельной оболочки посредством стержней заземления (в основном медных). Следует отметить, что негативное воздействие данного явления можно избежать, если прокладка кабеля осуществляется с учетом локальных особенностей почвы.

4. Химическая коррозия

Явление данного вида коррозии не зависит от величины протекающего тока, а обусловлено протеканием химических реакций свинца с окружающими веществами. Химическая коррозия часто наблюдается в кабельных трассах на территории промышленных предприятий, производящих или использующих в качестве реагентов вещества с высокой реакционной способностью (обычно щелочи или кислоты). Прокладка кабелей без специальной защиты в химически активных средах также способствует развитию коррозии.

5. Коррозия переменного тока

Коррозия, обусловленная прохождением по кабелю переменного тока, также может являться причиной возможного отказа кабеля. И, хотя ее интенсивность не так велика по сравнению с другими видами, но, при больших плотностях тока, она оказывает серьезное влияние на защитную кабельную оболочку.

6. Коррозия местного гальванического элемента

Данное явление наблюдается при существенном изменении на небольшой протяженности различных параметров окружающей среды и кабельной оболочки. К примеру, при прокладке в неоднородном грунте окружающая среда кабеля различна по длине, а соответственно различается и ее электролитическая характеристика.

Одной из частных форм коррозии этого типа является так называемая дифференциальная аэрация. Она развивается, когда окружающая оболочку кабеля среда на одном участке имеет в своем составе большое количество кислорода, а другой участок является безвоздушным. Он становится анодом по отношению области с кислородом и подвергается коррозионному воздействию.

Поиск места повреждения кабеля

Сказанное выше позволяет однозначно утверждать, что срок эксплуатации кабеля в большой степени зависит от качества проектных и монтажных работ, а при соблюдении всех установленных регламентов возможно обеспечить безаварийное снабжение электроэнергией потребителей в течение всего жизненного цикла кабельной техники. Для поиска повреждения кабеля и ремонта силового кабеля нужно пользоваться услугами сертифицированной электротехнической лаборатории.