Метод колебательного разряда
В изоляции силовых кабелей встречаются повреждения, обнаружить которые можно только приложением испытательного напряжения. При приложении напряжения к изоляции в этих случаях пробой следует один за другим с промежутками в несколько секунд, а иногда и минут. При снижении напряжения пробои прекращаются. Нередко изоляция кабельной линии, имевшей пробой при определенном напряжении, через некоторое время начинает выдерживать не только это напряжение, но и более высокое, т. е. повреждение как будто исчезает. Такого рода пробои называют заплывающими. Заплывающие пробои бывают преимущественно в муфтах, когда в них образуются полости, играющие роль как бы искрового промежутка. Кабель с заплывающим пробоем обычно имеет высокую величину сопротивления изоляции.
Если от кенотронной выпрямительной установки зарядить поврежденную жилу кабеля до напряжения пробоя в дефектном месте, то разряд будет иметь характер затухающих колебаний.
Среднее значение скорости распространения для начальных точек фронта волны в подавляющем большинстве кабелей 3—10 кв с бумажно-масляной изоляцией равна 160 м/мксек и практически не зависит от типа и сечения кабеля. Кривая колебательного процесса имеет затухающий характер, обусловленный потерями энергии в кабеле, но пропорциональность между периодом колебания, измеряемого по начальным точкам фронта волны и расстоянием до места повреждения, не нарушается.
Для получения наибольшей точности при определении расстояния до места повреждения измеряется время только первого полупериода колебания, подверженного наименьшему искажению и затуханию.
Таким образом, расстояние до места повреждения может быть определено путем измерения времени полупериода колебаний при разряде, что и выполняется электронным микросекундомером ЭМКС.
Для измерения прибором ЭМКС-58 расстояния до места пробоя собирается схема.
Прибор устанавливается около ячейки измеряемого кабеля на расстоянии 3—4 м. Присоединение делителя напряжения к кабелю должно производиться три обесточенном и разряженном кабеле с соблюдением правил безопасности.
Включение делителя напряжения производится по схеме. При этом должно быть соблюдено следующее:
а) Делитель напряжения необходимо устанавливать по возможности ближе к зажимам кабеля (1:3).
б) Экранированные .провода, отходящие от делителя, соединяются с входными зажимами прибора «Пуск» и «Остановка».
в) Цепь проводов делителя должна быть хорошо изолирована от земли.
г) Корпус-экран делителя надежно заземляется. Для безопасной работы с прибором ЭМКС-58 цепь заземления прибора не должна отключаться при производстве измерений.
Перед началом измерений, т. е. перед подъемом высокого напряжения на кабеле, вся схема должна быть собрана и произведена подготовка прибора к измерению.
Согласно инструкции время прогрева прибора 10—15 мин. После этого устанавливается стабильное положение начала отсчета (установка «нуля») и производится установка шкалы. Включают кенотронную установку и плавно поднимают напряжение на жиле кабеля до напряжения пробоя.
Кенотронная установка должна создавать отрицательный заряд на жиле кабеля по отношению к земле. Только при отрицательном заряде кабеля прибор производит измерение первого полупериода кривой колебательного процесса. При пробое в кабеле прибор ЭМКС-58 работает следующим образом.
Блок управляющих импульсов прибора ЭМКС-58 формирует импульсы «пуск» и «остановка», соответствующие началу и концу измеряемого интервала времени. Этот блок является согласующим звеном между измеряемым явлением и собственно измерительным устройством прибора. В приборе ЭМКС-58 этот блок выполнен специально для измерений полупериода колебаний.
Ключевая лампа прибора пропускает ток через зарядную цепь в течение измеряемого интервала времени. В зарядной цепи прибора имеется конденсатор, накапливающий энергию при заряде. Параметры этой цепи подобраны так, что напряжение заряда конденсатора прямо пропорционально измеряемому времени. Прибор измеряет напряжение на конденсаторе, пропорциональное искомому расстоянию. Для удобства отсчета расстояния до места повреждения -в кабеле шкала измерительного прибора имеет градуировку в километрах.
Применение цепей, компенсирующих токи утечки конденсатора и прибора, позволяет сохранять показания прибора неизменными в течение нескольких минут.
В схеме прибора имеется самоблокировка для исключения -накладывающихся друг на друга замеров при поступлении повторных колебаний на вход прибора. Повторный замер возможен только после деблокирования прибора.
При наличии неоднородности волнового сопротивления в кабельной линии на характерную кривую колебательного процесса могут быть наложены искажения, могущие привести к неправильному (показанию расстояния до места повреждения в кабеле.
Для исключения неточных замеров в таких случаях чувствительность канала «Останов» загрубляется, для чего тумблер «Чувствительность» надо поставить в положение «2» или «3» и повторить измерение. Если в этом случае показание прибора существенно изменится, то правильным следует считать результат последнего измерения, т. е. при пониженной чувствительности, когда влияние неравномерности волнового сопротивления устранено.