Текущий выпуск газеты Point-To-Point

Гловальные испытания вызревания кабеля кабелей TR-XLPE увеличивают значение для общих назначений

Опыт показывает, что водный триинг оказывает негативное влияние на подземные кабели, эксплуатирующиеся в течение продолжительного времени. В то же время стандартные спецификации, такие как спецификации IEC, не предусматривают обязательной проверки кабельной продукции в условиях, моделирующих воздействие на кабели факторов окружающей среды. Требования в отношении испытаний в спецификациях ограничиваются проверкой кабелей в сухих условиях.

Североамериканская группа энергетических компаний, Association of Edison Illuminating Companies (AEIC), работая в тесном сотрудничестве с производителями кабельной продукции и Ассоциацией инженеров по изолированным кабелям (ICEA), разработала правила проведения испытаний на соответствие техническим условиям. Первоначально правила были созданы еще в середине 80-ых годов, после чего они постоянно совершенствовались. Недавно им был придан статус государственного стандарта, который получил обозначение ICEA S-94-679-2004 (2). Основное внимание при проведении этих испытаний уделяется вопросам старения во влажной среде в промежутке времени до одного года. Для этого сердечник жил кабеля 15 кВ (без оболочки) сечением 53 кв.мм погружается в воду в кабелепроводах из ПВХ; при этом вода подается через жилы кабеля. Это испытание известно под названием ускоренного испытания на водный триинг (AWTT).

Вслед за циклами сухой термической нагрузки с целью удаления побочных продуктов реакции сшивания, 12 образцов кабеля подвергаются старению в течение 120, 180 и 360 суток в воде при напряженности 5,9 кВ/мм и циклической нагрузке. В конце каждого восьмичасового цикла “включенной” нагрузки температура экрана изоляции должна быть равна 45°C. В конце каждого интервала времени, производится оценка образцов на пробой переменным током (ACBD), а также другие диагностические испытания. Цель заключается в том, чтобы оценить эксплуатационные характеристики кабеля при условиях окружающей среды, которые агрессивно моделируют реальные условия эксплуатации, ускоряя при этом процесс вынужденного разрушения изоляции водой, которая принудительно подается как снаружи сердечника жил кабеля, так и со стороны жил сердечника.

Типичные результаты испытаний AWTT

Северная Америка

На рис.1 приведены типичные результаты испытаний AWTT после одного года выдерживания во влажной среде. Эти результаты иллюстрируют квалификационные испытания кабелей шести или семи производителей и представляют собой независимый массив результатов. Построены зависимости значений ACBD (пробоя переменным током) от времени и из графиков очевидно, что кабели с изоляцией из сшитого триингостойкого полиэтилена имеют после старения намного более высокую электрическую прочность, чем кабели со изоляцией из стандартного сшитого полиэтилена.

Рис. 1: Результаты испытания AWTT

Европа

В отличие от Северной Америки, ранее использовавшиеся немецкие ТУ требовали испытаний на старение в течение двух лет. На рис. 2 сравниваются типичные результаты для изоляции из сшитого триингостойкого полиэтилена (TR-XLPE ) и стандартного сшитого полиэтилена (XLPE). Снова очевидно, что изоляция TR-XLPE сохраняет более высокую электрическую прочность. Фактически, обычная изоляция XLPE не может стабильно обеспечить соответствие минимальным требованиям.

Рисунок 2: Испытания по немецкому стандарту VDE: Сравнение кабелей с изоляцией TR-XLPE и XLPE

КНР

Недавно Уханьский научно-исследовательский институт высокого напряжения (WHVRI) провел при помощи испытаний AWTT сравнительную оценку трех серийно выпускаемых в КНР кабелей, в которых используются компаунды TR-XLPE производства США, XLPE производства США и XLPE производства КНР соответственно; все кабели с соответствующими обычными полупроводящими экранами. Рисунок 3 показывает, что кабели с TR-XLPE изоляцией сохраняют более высокую прочность на электрический пробой в течение годичных испытаний на влажное старение. У всех кабелей, изготовленных с использованием местных компаундов XLPE, наблюдался электрический отказ до истечения 140 суток, и они также демонстрировали в это время высокую степень водного триинга, в то время как кабели с компаундом TR-XLPE - нет. Эти результаты демонстрируют важность качества и постоянства характеристик материалов, используемых при производстве кабелей, когда желаемым конечным результатом является длительный срок службы кабеля.

Рисунок 3: Данные WHVRI по испытаниям AWTT в Китае

Приведенная выше информация взята из новой статьи сотрудников Dow Wire & Cable “Проверенная временем технология изоляции для увеличения срока службы распределительных кабелей и повышения надежности”, которую написали С. Рамачандран (S. Ramachandran), Л. Ду (L. Du) и Х. Тэн (H. Tan). Для получения полного экземпляра статьи пройдите по ссылке.