Typy poškození kabelového vedení

Kabelová elektrická vedení se široce používají k příjmu, distribuci a přenosu elektřiny spotřebitelům. Kabelová vedení, stejně jako jakýkoli prvek elektrických sítí, mohou být během provozu poškozeny.

Jedním z hlavních úkolů v elektroenergetice je poskytovat spotřebitelům nepřetržitou energii, proto je nutné pokud možno minimalizovat rizika poškození kabelových vedení.

Podívejme se na to, jaké typy poškození kabelových vedení a z jakého důvodu k těmto nebo těm poškozením dochází.

Jednofázové zemní spojení

Jednofázový zkrat jedné z fází kabelu se zemí je jednou z nejčastějších poruch kabelových vedení. Při tomto poškození jedna z proudových fází v důsledku porušení celistvosti izolačních kontaktů s vnějším, stínícím pláštěm kabelu, který je uzemněn.

Jednofázové poruchy se zase klasifikují podle velikosti přechodového odporu v místě poruchy.

Prvním typem je zkrat s vysokým odporem v místě kontaktu, tzv. plovoucí průraz izolace. Při tomto poškození je v elektrické síti pozorována chaotická změna fázových napětí.

Druhým typem je zkrat s malým odporem od několika ohmů do několika desítek kOhmů. V tomto případě bude pozorována výrazná nerovnováha fázových napětí v elektrické síti, přičemž na poškozené fázi bude napětí nižší a na zbývajících dvou fázích vyšší. Čím nižší je odpor v bodě uzavření fáze, tím větší je napěťová nerovnováha.

Třetím typem je úplný zkrat jednoho jádra kabelu, to znamená, že přechodový odpor v místě zkratu je blízký nule. Při této poruše napětí na poškozené fázi chybí, na dalších dvou fázích napětí stoupá na lineární.

Jednofázová zemní porucha v sítích s pevně uzemněným neutrálem je nouzový režim, proto dojde k odpojení vedení s touto poruchou působením nadproudové ochrany.

V sítích pracujících v izolovaném neutrálním režimu není tento typ poruchy nouzový, proto může být kabel pod napětím po dlouhou dobu, dokud není poškozená sekce detekována a odpojena od sítě. Proto se velmi často jednofázová zemní porucha na kabelovém vedení v izolované neutrální síti rychle změní ve sdruženou poruchu a vedení je automaticky odpojeno.

Fázový uzávěr dvou nebo tří fází

Druhým nejčastějším typem poruchy je zkrat dvou nebo tří fází kabelového vedení.Ve většině případů ke zkratu mezi žilami kabelu dochází přes stíněný zemnící plášť — to znamená, že v tomto případě jde o dvou- nebo třífázový zemní zkrat.

Tento typ poškození je nejzávažnější a je charakterizován zpravidla velkými proudy, které musí být vypnuty ochranným zásahem, bez ohledu na třídu napětí a způsob provozu elektrické sítě. Pokud z nějakého důvodu dojde ke zpoždění v činnosti ochrany kabelového vedení, dojde k viditelnému poškození v místě zkratu až po úplné přerušení kabelu v místě zkratu.

Příčiny jednofázového a fázového zkratu:

• nesprávný výběr typu a průřezu kabelu, ochranných zařízení nebo nesprávný výběr nastavení ochrany relé a automatizačních zařízení;

• provoz kabelu v nepřijatelných podmínkách prostředí;

• výrobní vady nebo vady vyplývající z chyb při instalaci kabelového vedení;

• poškození kabelového vedení během provozu v důsledku vnějšího mechanického nárazu, negativního vlivu zařízení a komunikací třetích stran, které jsou v nepřijatelné vzdálenosti od kabelu (kvůli chybám při instalaci kabelu nebo kvůli nedůslednému jednání během výstavba různých objektů a komunikačních komunikací);

• přirozené opotřebení izolačního materiálu a koroze kovových konstrukčních prvků kabelového vedení.

Přerušení jednoho nebo více drátů

Dalším možným typem poruchy kabelu je prasknutí jednoho nebo více žil.K přetržení drátu dochází v důsledku nežádoucího posunutí nebo natažení kabelu, v důsledku nesprávně zvoleného typu kabelu, chyb při instalaci stožárů, různých konstrukcí nebo při uložení do země, jakož i v důsledku vnějších mechanických vlivů .

Přerušený obvod může být také doprovázen zemním spojením, pokud je porušena celistvost izolace mezi přerušeným vodičem a vnějším uzemněným pláštěm kabelu. V tomto případě mohou být uzemnění jak přerušené, tak pevné dráty.

V blízkosti často dochází k přerušení jádra kabelového vedení konektoryjako nejzranitelnější úsek kabelového vedení. Důvodem této poruchy může být chyba při instalaci spojky, stejně jako neustálé posuny a sedání půdy.

Kombinované poškození

Na jednom kabelovém vedení může být více poškozených úseků současně a poškození mohou být různého charakteru. K podobnému poškození může dojít, když je kabel vystaven mechanickému namáhání v různých oblastech.

Důvodem může být také přítomnost «slabých míst» (částečné porušení celistvosti izolačních materiálů, tovární vada), která vydrží jmenovité zatížení, ale s výrazným přebytkem proudu, který protéká při zkratu, kabel je v těchto místech poškozen.

Z tohoto důvodu často nastávají situace, kdy se po odstranění poškození na kabel přivede napětí a ochrana se znovu spustí, což indikuje přítomnost dalšího poškozeného úseku podél kabelového vedení.

Před připojením napětí byste se proto měli ujistit, že na kabelu nejsou žádné další poškozené oblasti. To je to, pro co vyrábějí měření izolačního odporu kabelu pomocí megaohmmetru, a ve vysokonapěťových sítích na dlouhých kabelových vedeních se pro vyhledávání poruch používá speciální zkušební instalace.