Содержание

Прожиг кабеля: методика, схема, установки

При работе электроустановок периодически возникают неисправности связанные как с электрооборудованием, так и с линиями питания. Изоляция со временем теряет свои параметры, трескается или повреждается другим способом. В результате этого происходит утечка тока либо на экран, либо на другую жилу. Для поиска места неисправности отключают концы кабеля и прозванивают, проверяют сопротивление изоляции мегомметром. Если замер сопротивления дал неудовлетворительные результаты приходят к заключению, что необходим ремонт линии. Прожиг кабеля – ответственная и сложная технологическая задача. Главное – это не повредить исправную часть кабеля, т.к. тогда будет необходимо заменять его полностью. При правильном прожиге ремонт линии заключается в удалении неисправного участка и замещении его исправным кабелем с соединительными муфтами. При повреждении соединительной муфты также может потребоваться наращивание кабеля. Далее мы расскажем читателям сайта Самэлектрик, как выполняется прожиг кабеля и какие установки для этого используют.

Порядок выполнения работ

В принципе выделяют два вида повреждений – обрыв кабеля или одной из его жил и замыкание. Однако, замыкание не столь однозначно, оно может быть низкоомным и высокоомным. В первом случае, обычная прозвонка покажет КЗ, во втором – нет. Для уменьшения сопротивления поврежденного места необходимо прожечь изоляцию до образования низкоомного замыкания или перевода однофазного замыкания в 2-3-фазное.

Начальный этап прожига кабеля происходит под высоким напряжением, но с низким током. Под действием высокого напряжения происходит пробой изоляции и начинает протекать ток. Постепенно напряжение пробоя изоляции снижается вместе с сопротивлением поврежденного участка. По мере роста тока и снижения сопротивления, понижают напряжение прожига и повышают ток. Так добиваются снижения сопротивления с десятков кОм до единиц-десятков Ом. Напряжение снижают для ограничения мощности прожига. Этот процесс проводят как при постоянном, так и при переменном токе, алгоритмы работы установки зависят от конкретной модели.

Прожиг кабеля позволяет локализировать поврежденный участок, как визуально, так и по запаху гари и прочим последствиям процесса.

Среди типовых ситуаций можно выделить пробой в соединительной муфте. Тогда для прожига характерно снижение сопротивления в процессе выполнения работ и обратное повышение после его завершения. Другой случай, когда поврежденное место находится под водой и протекает практически постоянное значение тока, а сопротивление поврежденного участка остается в пределах 2-3 кОм. После прожига проводят поиск поврежденного места акустическим или индукционным методом.

При прожиге кабелей под высоким напряжением происходят пробои, а после 5-10 минут повторения процедуры напряжение пробоя снижается, тогда установку переводят на другую ступень прожига.

Если в процессе проведения прожига места повреждения силовых кабелей напряжение пробоя обратно повысилось, установку вновь переводят на большее напряжение и так, пока не добьются устойчивых низкоомных результатов и образования надежного металлического мостика между жилами.

Для разрушения металлического соединения, возникшего в результате пробоя, используют импульсные электродинамические воздействия, например, путем разряжения ёмкости двух исправных жил на третью и экран. Или используют ёмкость батареи конденсаторов заряженных до высокого напряжения (порядка 5 кВ) и ёмкости до 200 мкФ. От ёмкости прямо пропорционально зависит энергия разряда.

При первичном высоковольтном прожиге токи составляют доли и единицы ампер, а при дальнейших понижениях напряжения ток возрастает до сотен ампер. Этой процедурой занимаются специалисты из электролаборатории.

На картинке изображена одна из схем прожига кабеля, где нижняя жила повреждена:

Установки для прожига и диагностики кабеля

Такие установки весят достаточно много, а поврежденный кабель приходится искать где угодно: и в тоннеле, и под землей и в кабельной сборке. Поэтому электролаборатории обычно оборудуют передвижные установки на базе автомобилей или автобусов. Кроме установки автомобиль оборудуется бензиновым или дизельным генератором.

Установки для прожига места повреждения силовых кабелей обычно не универсальны, рассчитаны под конкретный ряд напряжений, регулируемых ступенчато или не имеют ступеней регулировки. Приведем несколько примеров:

  • Установка АПУ 1-3М, выдаёт напряжение до 24 кВ, а ток до 30 А.
  • Установка ВУПК-03-25, напряжение 25 кВ, ток – 55А.
  • Установка ИПК-1, комбинированная, состоит из ВПУ-60 и МПУ-3 Феникс, прожигает напряжением до 60 кВ, выходные токи до 20А.

Низковольтная дожигающая установка: УД-300 и ВП-300, выдает 250 Вольт с током до 300А. Не имеют ступеней регулировки.

На видео ниже наглядно показано, как работает установка для прожига кабеля УПИ-10:

Полезное по теме:

Установка для испытания и прожига изоляции силовых кабелей АИП-70

Установка для испытания и прожига изоляции силовых кабелей АИП-70

Назначение:

Аппарат АИП-70 предназначен для испытания изоляции силовых кабелей и твердых диэлектриков выпрямленным напряжением, испытания твердых диэлектриков синусоидальным напряжением частотой 50 Гц, а также для предварительного прожига дефектной изоляции силовых кабелей.

Область применения:

Электросетевые предприятия обслуживающие электрические сети с рабочим напряжением от 0.4 до 10 кВ.

Особенности:
  • За счет специальной конструкции высоковольтного трансформатора и перевода защиты на более «грубый» уровень, при включении режима «прожиг», аппарат обеспечивает устойчивое горение дуги в месте повреждения, что снижает пробивное напряжение в месте повреждения до уровня позволяющего проводить окончательный прожиг с помощью основного прожигающего блока.
  • Предварительный, высоковольтный прожиг используется при пробое изоляции в муфтах и при заплывающих пробоях.
  • Аппарат АИП-70 может использоваться для замены испытательного аппарата АИД-70 и ему аналогичных не имеющих функции «прожиг дефектной изоляции», установленных в передвижных электролабораториях.
  • Аппарат АИП-70 защищен свидетельством на полезную модель № 25096.
Комплект поставки:
  • Блок управления;
  • Блок высоковольтный;
  • Блок защиты;
  • Комплект соединительных проводов и кабелей;
  • Руководство по эксплуатации;
  • Программа и методика аттестации.
Технические характеристики:
Напряжение питающей однофазной сети переменного тока частотой 50Гц, В Рабочий220±10
диапазон выходного переменного напряжения (действующее значение), кВ Рабочийот 10 до 50
диапазон выходного выпрямленного напряжения (амплитудное значение), кВот 10 до 70
Предел допускаемой основной приведенной погрешности воспроизведения выходного напряжения, %±3
Выходной переменный рабочий ток (действующее значение) в режиме короткого замыкания, мА, не менее40
Потребляемая мощность, кВ•А, не более2,2
Габаритные размеры, мм, не более
блока управления386х260х230
блока высоковольтного550х510х710
Общая масса, кг, не более140

Электролаборатория передвижная ППУ10 (0.

4-10 кВ)

Передвижная электротехническая лаборатория ППУ-10(кабельная) предназначена для проведения испытаний силовых кабельных линий напряжением до 10 кВ, прожига дефектной изоляции силовых кабелей, для поиска мест повреждения кабелей с предварительной и точной локализацией места повреждения.

Электролаборатория ППУ-10 монтируется на базе различных автомобилей, (КАМАЗ, ЗИЛ, ГАЗ, ПАЗ, Валдай, прочие микроавтобусы отечественных и импортных производителей).

  

Электролаборатории  ППУ-10 отличаются высокой производительностью и пригодны для повседневной эксплуатации в продолжительном режиме.  Они обладают большой степенью надежности, просты в ремонте, не требуют специальной ремонтной базы. По желанию заказчика электролаборатория ППУ-10 может быть оснащена автономным источником питания, для работы электролаборатории и выполнения всех ее функций в полевых условиях.  

Лаборатория выполняет следующие функции:

·         Испытания повышенным переменным напряжением;

·         Испытания повышенным постоянным напряжением;

·         Прожиг дефектной изоляции кабелей с последующим дожигом ее;

·         Определение трассы кабельных линий;

·         Определение мест повреждения кабельных линий индукционным и акустическим методами;

В зависимости от условий эксплуатации и назначения лаборатории, эти функции могут быть расширены за счет установки дополнительного оборудования. К примеру, дополнительно  лаборатория может служить для испытания кабельных линий из сшитого полиэтилена.

Основными условиями эксплуатации электролаборатории ППУ-10 являются:

– питание ППУ-10 производится от промышленной однофазной цепи 220В, 50Гц. Допускается питание от сети 380В, а также от автономного источника питания;

– диапазон температур окружающего воздуха, С – от минус 40 до +40;

– относительная влажность воздуха при температуре 25 С – до 80 %;

Описание фургона лаборатории:

Фургон-лаборатория разделен на 2 отсека:

– отсек оператора, в котором располагаются посадочные места для персонала, пульт управления лабораторией, при желании заказчика в отсеке устанавливается автономный отопитель;

 

– высоковольтный отсек, в котором размещено все оборудование находящееся под высоким напряжением, кабельные барабаны, испытательное оборудование.

 

В случае установки автономного генератора он устанавливается также в высоковольтном отсеке с системой вывода выхлопных газов за пределы фургона.

    

Состав электролаборатории:

Пульт управления:

Пульт управления собран по блочной конструкции, блоки расположены с учетом максимального удобства оператора в процессе работы. В состав пульта управления  входят измерительные приборы, высоковольтный переключатель ПВ-70 выбора режимов, блоки управления для испытаний, прожига-дожига, акустики, также в пульт управления в случае необходимости монтируются рефлектометр и измеритель параметров изоляции ТАНГЕНС-2000 в сборе с переключателем прямая-перевернутая схема.


 

1. Блок Сетевой

Предназначен для коммутации узлов и блоков лаборатории по цепям питания, а также для управления освещением и отоплением салона лаборатории, на сетевом блоке установлен рубильник видимого разрыва.

 

2. Блок управления высоковольтными испытаниями

Предназначен для проведения высоковольтных испытаний, подачи высокого напряжения, контроля тока утечки, проведения предварительного прожига. Имеет встроенный регулятор высокого напряжения с электроприводом.

 

 

3. Блок управления прожигом и дожигом.

Предназначен для проведения прожига кабеля, его дожига с контролем напряжения на устройстве прожига, силы тока, а также для контроля тока дожига при работе в данном режиме. На блоке управления расположен переключатель ступеней прожига, и регулятор подаваемого напряжения в пределах выбранной ступени.

 

3. Блок управления акустикой

Предназначен для управления ударным генератором акустических волн, выбором режима следования импульсов, частотой, переключением ступеней напряжения, и напряжением заряда.

 

4. Блок управления низковольтными измерениями

Блок низковольтных измерений (БНИ) предназначен для оперативного подключения, проведения низковольтных измерений с использованием дополнительных измерительных приборов (коэффициента трансформации, сопротивления короткого замыкания, тока холостого хода и тока короткого замыкания).

Состоит из встроенного источника регулируемого напряжения 0 – 220 В, 0 – 380 В, системы подключений и коммутации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Высоковольтный переключатель ПВ-70

Предназначен для коммутации режимов работы электролаборатории (прожиг, дожиг, акустика, испытания, измерения. )

 

Основное оборудование электролаборатории для проведения работ:

 

1. Высоковольтные испытания и измерения

 

Аппарат испытательно-прожигающий АИП-70
предназначен для испытания изоляции силовых кабелей и твердых диэлектриков выпрямленным напряжением, испытания твердых диэлектриков синусоидальным напряжением частотой 50 Гц, а также для предварительного прожига дефектной изоляции силовых кабелей.

Подъем испытательного напряжения осуществляется дистанционно с пульта управления кнопками или потенциометром.

Аппарат АИП-70 позволяет начать прожиг с 60 кВ, с последующим прожигом-дожигом основным блоком прожига установленным в электролаборатории.

Аппарат АИП-70 внесен в госреестр CИ номер свидетельства RU. C.34.033.A № 56299
Отличительные особенности аппарата АИП-70:

1) за счет специальной конструкции высоковольтного трансформатора и перевода защиты на более “грубый” уровень, при включении режима “прожиг”, аппарат обеспечивает устойчивое горение дуги в месте повреждения, что снижает пробивное напряжение в месте повреждения до уровня позволяющего проводить окончательный прожиг с помощью основного прожигающего блока;
2) предварительный, высоковольтный прожиг используется при пробое изоляции в муфтах и при заплывающих пробоях;
3) аппарат АИП-70 может использоваться для замены испытательного аппарата АИД-70 и ему аналогичных не имеющих функции “прожиг дефектной изоляции”, установленных в передвижных электролабораториях;
4) аппарат АИП-70 защищен свидетельством на полезную модель № 25096

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ аппарата АИП-70

Напряжение питающей однофазной сети переменного тока частотой 50Гц, В

220±10

Рабочий диапазон выходного переменного напряжения (действующее значение), кВ

от 10 до 50

Рабочий диапазон выходного выпрямленного напряжения (амплитудное значение), кВ

от 10 до 70

Предел допускаемой основной приведенной погрешности воспроизведения выходного напряжения, %

±3

Выходной рабочий ток (действующее значение) в режиме «Прожиг», мА, не менее

80

Потребляемая мощность, кВ·А, не более

2,2

 

Также в случае необходимости вместо аппарата АИП-70 в электролаборатории могут быть установлены испытательные установки других производителей.

 

2. Прожиг (дожиг)дефектной изоляции силовых кабелей

 

Блок прожига БП-30

Прожигающий блок состоит из трехфазного трансформатора прожига, трехфазных мостовых выпрямителей, переключателей ступеней выходного напряжения, диодов развязки.

Ступени выходного напряжения подключены к выходу блока последовательно параллельно через развязывающие диоды, что обеспечивает подключение ступеней к нагрузке без обрыва горения дуги.

В качестве источника питания прожигающего блока служит преобразователь частоты, с помощью которого напряжение внешней сети преобразуется в трехфазное напряжение

частотой 800 Гц, что обеспечивает на выходе блока после выпрямления практически идеально выпрямленный ток, что обеспечивает горение дуги в месте повреждения с высоким КПД.

Плавное регулирование выходного напряжения (тока) блока обеспечивается за счет регулирования напряжения возбуждения генератора преобразователя.

Все оборудование закреплено на изоляционной крышке и помещено в бак, заполненный трансформаторным маслом.

Технические характеристики блока БП-30:

– максимальное выходное выпрямленное напряжение в режиме холостого хода (Х.Х.) при соединении первичных обмоток трансформатора прожига в «звезду – Y» и «треугольник – ∆» по ступеням, кВ:

I ступени  ∆ -30,0;

II ступени Y –17,0;

III ступени ∆ -8,0;

IV ступени Y –5,0;

V ступени ∆ -1,7 ;

VI ступени Y –1,0

– выходной выпрямленный рабочий ток (действующее значение) прожига в режиме короткого замыкания (К.З.), А не менее 45

Переключение между ступенями осуществляется при помощи галетного переключателя.

Блок дожига (БД-45)

Блок состоит из выпрямителя, собранного по трехфазной мостовой схеме. В качестве источника питания блока служит преобразователь частоты.

Блок имеет защиту диодов от распределенного емкостного заряда дефектного кабеля при переходе с режима работы ПРОЖИГ в режим ДОЖИГ.

Технические характеристики блока БД-45:

– рабочий диапазон выходного выпрямленного напряжения

(амплитудное значение)в режиме Х.Х., В                                       от 5 до 300

– выходной выпрямленный рабочий ток в режиме К.З., А           не менее 45 (100)

3. Определение места повреждения кабелей акустическим методом

 

Для определения места повреждения акустическим методом в наших электролабораториях применяются несколько вариантов акустических генераторов ударных волн.

 

– Блок акустики автономный (БАА)

Блок акустики состоит из высоковольтных импульсных конденсаторов и электромагнитных коммутаторов.                                                                                                                                                

Заряд импульсного конденсатора осуществляется через коммутатор зарядки выпрямленным   напряжением с выхода собственного трансформатора величиной от 5 до 25 кВ.

Энергия накопления на обкладках импульсного конденсатора через и контакты импульсного коммутатора поступают в жилу дефектного кабеля, при этом коммутатор отключает источник зарядного напряжения от конденсаторов.

Частота следования разрядных импульсов может быть задана в автоматическом или ручном режиме или автоматическом режиме с плавной регулировкой.

При отключении питания блока акустики или всей электролаборатории происходит автоматически «мягкий» разряд остаточной емкости, а затем на выводы импульсных конденсаторов накладывается закоротка рабочегозаземления.

– выпрямленное напряжение заряда импульсного конденсатора (по желанию заказчика)

от 5 до 25 кВ,

– энергия импульсов разряда, до 5000 Дж

 

– Блок акустики ГИ-20

предназначен для подачи на объекты испытания импульсов высокого напряжения, что позволяет, с использованием дополнительных приборов и устройств, локализовать места повреждения изоляции высоковольтных силовых кабелей акустическим методом.

Максимальная энергия разряда на любой ступени работы,Дж                      2000

Потребляемая мощность установки, ВА, не более                                           2500

Напряжение питания, В                                                                                220+- 22

Максимальное импульсное выходное напряжения, кВ:

на первой ступени  20                                                                                                                         

на второй ступени  10                                                                                                                        

на третьей ступени 5                                                                                                                          

имеется возможность плавного регулирования выходного напряжения любой ступени от нуля до максимального значения без изменения энергии разряда.

 

– Блок акустики ГИ-32

предназначен для подачи на объекты испытания импульсов высокого напряжения, что позволяет, с использованием дополнительных приборов и устройств, локализовать места повреждения изоляции высоковольтных силовых кабелей акустическим методом.

Максимальная энергия разряда на любой ступени работы,Дж                      2000

Потребляемая мощность установки, ВА, не более                                           2500

Напряжение питания, В                                                                                220+- 22

Максимальное импульсное выходное напряжения, кВ:

на первой ступени  32

на второй ступени  16                                                                                                                        

на третьей ступени 8                                                                                                                        

имеется возможность плавного регулирования выходного напряжения любой ступени от нуля до максимального значения без изменения энергии разряда.

 

 

4. Определение места повреждения беспрожиговыми методами

 

Для определения места повреждения беспрожиговыми методами (импульсно-дуговым, методом колебательного разряда-волновым методом), используются присоединительные устройства, которые работают в составе электролаборатории.

 

– БЛОК ИДМ

 

Импульсно-дуговой метод (ИДМ) позволяет более точно определить расстояние до места кабельного повреждения.

В этом случае между высоковольтным импульсным генератором и силовым кабелем включается специальное устройство связи (адаптер) импульсно-дугового метода, позволяющее снять рефлектограмму в месте повреждения в период горения дуги.

Место повреждения при этом будет фиксироваться как короткое замыкание, так как дуга – это плазма, обладающая малым сопротивлением.

Точность локализации места повреждения при этом будет максимально возможная.

 

 

– ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПО НАПРЯЖЕНИЮ    

 

Присоединительное устройство по напряжению используется при определении расстояния до однофазных мест повреждения с переходным сопротивлением в месте повреждения методом колебательного разряда по напряжению.

Метод колебательного разряда по напряжению заключается в плавном подъеме напряжения на поврежденной жиле кабеля с помощью высоковольтной испытательной установки до пробоя.

В момент пробоя (короткого замыкания) в заряженной жиле кабеля возникают две электромагнитных волны, которые распространяются от места пробоя (места дефекта) к началу и к концу кабельной линии.

Возникший в линии апериодический затухающий колебательный процесс фиксируется рефлектометром, подключенным к выходу испытательной установки посредством присоединительного устройства по напряжению.

Период колебательного процесса однозначно связан с расстоянием до места пробоя, которое и вычисляется прибором при размещении измерительных курсоров на характерных точках зафиксированных колебаний.

 

– ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПО ТОКУ

 

Присоединительное устройство по току  используется при методе колебательного разряда по току.

При замыкании управляемого разрядника высоковольтного импульсного генератора в линию посылается высоковольтный электромагнитный импульс от заряженного конденсатора, который достигнув места повреждения создает в нем пробой изоляции кабельной линии. Это вызывает волновой колебательный процесс в цепи генератор-линия.

При достижении электромагнитной волной, посланной от генератора, места повреждения происходит следующее:

а) пробой – в случае, если сопротивление в месте повреждения не равно нулю.

После пробоя отраженный от повреждения фронт волны вернется к месту посылки – генератору, отразится от него и снова вернется к месту повреждения;

б) пробоя не произойдет – в случае, если сопротивление в месте повреждения близко к нулю. Тогда электромагнитная волна будет отражаться от короткого замыкания в месте повреждения. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока за счет потерь амплитуда электромагнитной волны не затухнет.

Возникший в линии колебательный процесс фиксируется рефлектометром, подключенным к выходу импульсного генератора посредством присоединительного устройства по току.

Период колебательного процесса однозначно связан с расстоянием до места пробоя, что и вычисляется прибором при размещении измерительных курсоров на характерных точках зафиксированных колебаний.

 

 

 

Power Electronics • Просмотр темы

Maikl
Здрасте!А я вам только собрался отвечать,а вы опередили уже самого себя .Значится так,тип кондеров и их количество:
КС2-6,3-75-2УЗ,емкость 6мкФ, в количестве 4шт.
КЭК1-6,3-75-2У1,емкость 2,5мкФ, в количестве 3шт.
Тип кабеля:
“ВЭВБбШв”,Изоляция — изоляционный ПВХ пластикат,Оболочка — светотермостойкий ПВХ пластикат,Поясная изоляция — выпрессованная из ПВХ пластиката,Броня — броня из двух спиральных оцинкованных лент,Наружный покров — шланг их ПВХ пластиката.

Цитата:

Оставшийся вывод обязательно соединяется с «землёй» и металлической оболочкой КЛ, в т.ч. бронёй и «здоровыми» жилами КЛ.


Эт понятно,не электростатикой ведь занемаемся ,хотя где то читал что и примерно этот принцип применяют для поиска,что то типа нахождение слабого места без его дальнейшего повреждения.

Цитата:

При отыскании МП акустическим методом целесообразно изготовить разрядник с регулируемым зазором, дабы иметь возможность изменять напряжение пробоя и, естественно напряжение и время заряда разрядного конденсатора.


Сделаю обязательно,хотя и услышу возмущения по этому поводу.Читал что люди используют в качестве управляемого разрядника “ксеноновую лампу”,у меня есть одна ДКСТ-20000 ,на 20кВт,но не знаю рабочая ли она.

Цитата:

ЗЫ. Не хочу тебя обнадёживать (Valvol может оказаться прав насчёт спец. организаций)


Ой, как же он все таки прав,так оно в принципе и есть из “10”повреждений сами находим “2”,а остальные лаборатория,вот только вызывают ее после того как нас замордуют .

Цитата:

Старайся работать в режимах близких к максимально открытому состоянию тиристоров, используя ту или иную отпайку вторичной обмотки силового транса.


Сам когда то пробовал делать для сварочного регулятор тока с таким принципом,чем меньше задание тем хужее условия для горения дуги(но оно и понятно по чему), вроде как решается могучим дросселем на выходе,дабы компенсировать этот пробел.

Цитата:

2. Предварительный визуальный осмотр КЛ по всей трассе. Особое внимание удели осмотру соед. муфт и проблемным местам (где висели глыбы льда и др, возможные задиры брони КЛ в процессе прокладки и эксплуатации и др.).


С этого каждый раз и начинается но редко этим заканчивается
Задиров тоже хватает,да и количество их постоянно растет.

Цитата:

Если возникнут затруднения с отысканием МП однофазного КЗ на оболочку, то продолжи прожиг, для ухудшения изоляции какой-либо «здоровой» жилы и создания металлического мостика между жилами.


Вот я думаю при моей “сраной” элементной базе однофазное перевести в в двухфазное потом померят индуктивность и посчитать расстояние,вот только не знаю при каком переходном сопротивлении в МП этот метод уже приемлем .

Цитата:

в ЛС дал свой номер мобилы. Правда дороговато это общение обойдётся (для тебя, у меня “корпоратив”) .


Спасибо конечно огромное но мне в любом случае это общение будет дороговато,я ведь из Украины.Да и на по следок ,спрашиваю я у начальника про тип кабеля,а он мне с таким удивление,недоверием и подозрением,а за чем тебе, я ему для самообразования,а он мне какого еще самообразования .Чи подумал что я его собрался продовать .


_________________
Ученье свет,а не ученье-чуть свет и на работу.

51889-12: BPS 803-H, BPS 803-VLF, BPS 803-100, HPA 130 Установки контрольно-измерительные для испытаний и прожига кабелей

Назначение

Установки контрольно-измерительные для испытаний и прожига кабелей моделей ВР8 803-H, ВР8 803-VLF, ВР8 803-100, HPA 130 (далее – установки) предназначены для испытания электрической прочности и измерения тока утечки изоляции кабелей.

Описание

Основная область применения: проверка электрической прочности, измерение тока утечки и прожиг дефектов изоляции кабелей для их локализации акустическим, индуктивным или рефлексным методом.

Проверка изоляции на постоянном токе основана на измерении тока утечки изоляции при приложении напряжения постоянного тока. Проверка изоляции на переменном токе сводится к проверке отсутствия замыкания при приложении переменного тока.

При прожиге установки подают на кабель напряжения постоянного, переменного или импульсного тока силы и длительности, необходимых для прожига поврежденного участка в степени, достаточной для локации места повреждения акустическим, индуктивным или рефлексным импульсным методами.

Установки моделей ВР8 803-H, ВР8 803-VLF и ВР8 803-100 состоят из модуля прожига – управления ВР8 5000-d и модуля высоковольтного.

Включение и выключение, режим испытания или прожига, установка значений напряжений и выбор прожига постоянным или переменным током производится вручную через меню на дисплее ВР8 5000-d.

Величина напряжения и силы постоянного тока на испытываемом кабеле в режимах испытания и прожига измеряются цифровыми каналами измерений ВР8 5000-d с автоматическим выбором предела измерений.

Высокое напряжение постоянного тока для испытаний кабелей в установках ВР8 803-

H, ВР8 803-VLF и ВР8 803-100 получают с помощью отдельных повышающего трансформатора и выпрямителя. Величина напряжения устанавливается автотрансформатором, через который повышающий трансформатор подключен к сети.

В модулях высоковольтных установок ВР8 803-H, ВР8 803-VLF используются трансформатор высоковольтный HTR 55-2 и выпрямитель высоковольтный HGL 70, а в установке ВР8 803-100 – трансформатор высоковольтный ИОГ- 100 и выпрямитель высоковольтный HGL 130.

Установка ВР8 803-VLF представляет собой установку ВР8 803-H, дополненную генератором инфранизкой частоты VLF 54 (в Госреестре 29776-10) для испытания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Прожиг производится на переменном или постоянном токе.

Сила переменного тока прожига регулируется автотрансформатором, подключаемым к кабелю непосредственно или через понижающий трансформатор.

Напряжение прожига постоянным током получают с помощью повышающего трансформатора и выпрямителя. Диапазоны напряжений устанавливается переключением выводов первичной обмотки повышающего трансформатора, величина напряжения в диапазоне -автотрансформатором, через который первичная обмотка повышающего трансформатора подключена к сети переменного тока.

Установка HPA 130, предназначенная для высоковольтных испытаний изоляции кабеля, состоит из устройства управления HSG 10-1, высоковольтного трансформатора HTR 100 и высоковольтного выпрямителя HGL 130.

В установке HPA 130 напряжение постоянного тока для испытаний получают с помощью выпрямителя, питаемого повышающим трансформатором, подключенным к сети переменного тока через регулирующий автотрансформатор.

Установка управляется вручную. Режимы устанавливаются кнопками и высоковольтным поворотным переключателем, величины высокого напряжения и силы тока – регулировочным автотрансформатором.

Установка имеет аналоговые киловольтметр и миллиамперметр постоянного тока.

Установки моделей ВР8 803-H, ВР8 803-VLF и BPA 803-100 сконструированы для работы в составе монтируемой в автофургоне системы Classic. Установки состоят из блока прожига – управления и высоковольтного блока в металлических корпусах.

На лицевой стороне блока управления – прожига ВР8 5000-d установлены жидкокристаллический дисплей, поворотная ручка-кнопка управления режимом, поворотный регулятор напряжения, кнопки включения, готовности и отключения, предохранитель управляющего контура. Все разъёмы расположены в верхней части задней стенки.

Установка HPA 130 состоит из устройства управления HSG 10-1 и высоковольтного трансформатора HTR 100 с высоковольтным выпрямителем HGL 130 в отдельных металлических корпусах. Корпуса имеют ручки для переноски – у корпуса трансформатора – съёмные.

На лицевой стороне блока управления установлены стрелочные киловольтметр и миллиамперметр постоянного тока, индикатор переменного тока первичной цепи высоковольтного трансформатора, кнопки включения и отключения, поворотный переключатель выбора режима, ручка регулировочного автотрансформатора, автоматы защитного отключения, световые индикаторы режимов.

На задней стенке блока – высоковольтные и сетевой разъёмы, зажим заземления.

Питание всех установок – от сети переменного тока.

Рис 2 – Внешний вид установки HPA 130:

Несанкционированный доступ внутрь прибора предотвращается пломбированием винта крепления на передней стенке корпуса.

Программное обеспечение

Таблица 1 – Программное обеспечение

Наименование ПО

Идентификационное наименование ПО

Номер версии (идентификационный номер) ПО

Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода)

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО

SebaKMT

5.0.2

IPC V1.00

200003175

Программное обеспечение установлено во внутренней памяти вычислительного устройства и недоступно пользователю. Метрологические характеристики прибора нормированы с учётом влияния ПО.

При старте ПО распаковывается в оперативную память (RAM) прибора и при каждом включении прибора стартует из RAM.

Соответствие установленной в приборе версии ПО версии, указанной в руководстве по эксплуатации, производится после загрузки основного экрана последовательным переходом на страницы System > Information > SW. Версия выводится в окно экрана «сведения о системе».

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений – «С», в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Таблица 2 – Основные технические характеристики

Модель

ВРS 803-H ВРS 803-VLF

ВРS 803-100

HPA 130

Напряжение постоянного тока испытания изоляции

От 0 до -80 кВ

От 0 до -140кВ

От 0 до -130 кВ

Диапазон измерений напряжения постоянного тока

От 0 до -150 кВ

От 0 до 50 кВ От 0 до -100 кВ От 0 до -150 кВ

Допускаемые абсолютные погрешности измерений напряжения постоянного тока

±0,015 U +10 е. м.р.

± 0,05 Ud

Модель

BPS 803-H

BPS 803-VLF

BPS 803-100

HPA 130

Диапазон измерений силы постоянного тока испытания изоляции

От 0 до -15 мА

От 0 до -500 мкА От 0 до -50 мА

Допускаемые абсолютные погрешности измерений силы постоянного тока испытания изоляции

±0,015 I+10 е.м.р.

± 0,01 ID

Напряжение испытания изоляции переменным током частоты 0,1 Гц

0 -54 кВ

Напряжение переменного тока испытания изоляции (50 Гц)

От 0 до -50 кВ

От 0 до -100 кВ

От 0 до -100 кВ

Допускаемые абсолютные погрешности измерений напряжения переменного тока (50 Гц)

±0,03 U +10 е. м.р.

± 0,05 Id

Напряжение /сила постоянного тока прожига

0-1,2 кВ/6 А; 0-4 кВ/1,5 А; 0-8 кВ/0,8 А;

0-15 кВ/0,5 А

Напряжение / сила переменного тока прожига, В/А

0-60/0-110 0-240 /30

Напряжение выхода переменного тока прибора управления, В

0-250 В

Напряжение питания В/Гц

220 ±10 % / 45-65

Потребляемая мощность, не более

7,0 В.А

8,0 В.А

7,0 В.А

5 В.А(до10 ч.)

Г абаритные размеры, мм

высота х длина х ширина Блок прожига-управления Блок управления Блок высоковольтный Генератор ИНЧ VLF 54

430x520x630

520x430x465

800x280x440

780x280x280

540x660x1533

1000x550x420

Масса общая не более, кг

197

252

185

300

Рабочие условия эксплуатации Температура , °С Влажность относительная, %

От – 20 до + 40 До 93 при 30°С

Примечания:

е. м. р. – единица младшего разряда дисплея

U, I – измеряемые величины, соответственно, напряжения и силы тока UD, Id – верхняя граница диапазона измерения, соответственно, напряжения и силы тока.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится наклейкой на лицевые панели блоков управления -прожига ВР8 5000-d установок ВР8 803-H, ВР8 803-VLF и BPA 803-100, лицевую панель устройства управления HSG 10-1 установки HPA 130 и на титульные листы руководств по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Установка, комплект кабелей, руководство по эксплуатации, методика поверки.

Опция: Приставка ударных импульсов (SZG).

Поверка

осуществляется по документу МП 51889-12 «Установки контрольно-измерительные для испытаний и прожига кабелей моделей ВР8 803-H, ВР8 803-VLF, ВР8 803-100, HPA 130. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 15.07. 2012 г.

Основные средства поверки: делитель напряжения ДН-100Э (напряжение постоянного тока от 1 до141 кВ, переменного от 1 до 100 кВ, погрешность коэф. деления ± 0,5 %), Вольтметр универсальный В7-78/1 (напряжение постоянного тока от 0 до1000 В, погрешность ± (45*10-6 U+10 е.м.р.), сила постоянного тока от 0 до 100 мА, погрешность от 0 до 10 мА ± (5*10-4 I+ 20 е.м.р.) от 10 до 100 мА, погрешность ± (5*10-4 I+ 5 е.м.р,), напряжение переменного тока от 0 до1000 В, погрешность ± (45*10-6 U+10 е.м.р.), Клещи -мультиметр CHAUVIN-ARNOUX F03, сила переменного тока от 0 до 600 А, погрешность ± (0,015 I +10 е.м.р.), где е.м.р. – единица младшего разряда дисплея, U и I -измеряемые значения, соответственно, напряжения и тока.

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к установкам контрольно-измерительным для испытаний и прожига кабелей моделей ВР8 803-H, ВР8 803-VLF, ВР8 803-100, HPA 130

1.    ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

2.    Техническая документация фирмы «SebaKMT», Германия.

Рекомендации к применению

Ремонт силового кабеля.Прожиг изоляции. | ЭЛЕКТРОлаборатория

Доброе время суток, друзья.

Сегодня продолжим цикл статей по ремонту силового кабеля. Рассмотрим порядок прожига изоляции специальной установки 

Для эффективного использования существующих методов определения места повреждения кабельных линий необходимо, чтобы переходное сопротивление изоляции в месте повреждения было от единиц до десятков кОм.

В большинстве случаев для этого необходимо прожигание изоляции кабельных муфт, прожигание изоляции кабельных жил вместе их повреждения и разрушение металлического спая (сварки) жил кабеля и оболочки при однофазных повреждениях. 

После снижения сопротивления в месте повреждения используется один из самых эффективных методов — акустический.

В случае невозможности определения места однофазного повреждения на трассе кабельной линии акустическим методом (сильные акустические помехи, большая глубина прокладки кабеля, отсутствие документации на прокладку кабеля и т.д.) производят прожигание места повреждения с помощью силовой прожигающей установки в целях перевода однофазного повреждения в междуфазное (двухфазное).

Определение места повреждения в этом случае осуществляют индукционным методом.

Описание методов определения мест повреждений кабельных линий приведены в предыдущих  статьях.

Прожигание производят за счет энергии, выделяющейся в канале пробоя. При этом происходит обугливание изоляции в месте повреждения и снижение переходного сопротивления.

Следует отметить, что прожигание также позволяет сравнительно просто выявлять повреждения в концевых заделках и на вскрытых кабелях по нагреву, появлению дыма и запаха гари. Следует иметь в виду, что эффективный прожиг имеет место лишь до тех пор, пока значение сопротивления в месте повреждения имеет тот же порядок, что и внутреннее сопротивление прожигательной установки.

Практически нельзя создать прожигательную установку, обеспечивающую достаточно высокое напряжение и малое внутреннее сопротивление. Поэтому единственно целесообразным методом прожигания является ступенчатый способ

Сущность его состоит в смене источников питания по мере снижения напряжения пробоя и сопротивления в месте повреждения. Источник питания более низкого напряжения легче сконструировать с меньшим внутренним сопротивлением. В настоящее время прожигающие установки имеют от 3 до 6 ступеней прожигания.

Прожигание может проводиться как на постоянном, так и на переменном токе. Верхние ступени прожигания выполняются на выпрямленном напряжении, а последняя ступень на переменном напряжении.

Рассмотрим три основных случая прожигания в силовых кабелях.

1. Прожигание изоляции кабельных муфт.

В кабельных муфтах возникают повреждения, вызванные дефектом монтажа, а также воздействием климатических факторов (возникновение трещин и пустот в мастике). Данный вид повреждений выявляется при профилактических испытаниях.

С помощью испытательной высоковольтной установки на поврежденной жиле кабеля, поднимается напряжение до пробоя.

При этом, если после нескольких пробоев напряжение пробоя не снижается или при сниженном напряжении электрическая прочность вновь возрастает, то такой характер процесса указывает на повреждения соединительных (и очень редко концевых) муфт.

В соединительных муфтах часто образуются трещины, пустоты, играющие роль как бы разрядников в газовой среде. Газы образуются вследствие разложения кабельной массы под действием дуги.

В момент пробоя в таких полостях давление резко повышается, способствуя гашению дуги. Кроме того, разряды в муфтах по более удлиненным, чем в кабеле, путям расплавляют кабельную массу, заливая канал разряда свежей массой. Такие пробои носят название «заплывающий пробой».

Если через 5 — 10 мин непрерывного повторения пробоев разрядное напряжение не снижается, прожигание следует прекратить. Для определения места повреждения кабельной линии в этом случае необходимо использовать один из методов, наиболее соответствующий значению достигнутого переходного сопротивления.

2. Прожигание изоляции кабеля.

При профилактических испытаниях повреждение может быть выявлено непосредственно в кабеле. При этом, если изоляция хорошо пропитана маслом, пробои могут повторяться длительное время до 5 — 10 мин, а иногда и дольше.

После многократного повторения разрядов напряжение пробоя начинает снижаться, что позволяет (при максимальном значении тока испытательной установки) иметь повышенную частоту пробоев.

Как только напряжение пробоя снизится до более низких значений, включают прожигательную установку на верхнюю ступень прожигания.

После того как произойдет осушение и обугливание изоляции, процесс непрерывного чередования заряда и разряда в кабеле переходит в устойчивое протекание тока через место повреждения с постепенным снижением переходного сопротивления.

При этом, как только удается снизить напряжение прожигания, необходимо переключить прожигательную установку на более низкую ступень прожигания. В процессе прожигания сопротивление в месте повреждения может увеличиться и в этом случае необходимо вернуться на более высокую ступень прожигания, чтобы добиться снижения сопротивления в месте повреждения и напряжения прожигания. На низких ступенях прожигания при больших токах в канал повреждения попадают частицы расплавленного металла, как жилы, так и оболочки кабеля, что вызывает значительное снижение сопротивления в месте повреждения. При образовании сплошного металлического канала переходное сопротивление снижается до долей Ом.

В случае, когда необходимо перевести однофазное повреждение в междуфазное, используется схема, изображенная на рис.11.

С помощью прожигательной установки осуществляется прожигание изоляции поврежденной жилы L3 кабеля. Испытательная установка постоянного тока включена на две неповрежденные жилы и через разрядник к поврежденной жиле L3.

Емкость двух жил кабеля заряжается с помощью испытательной установки до напряжения пробоя разрядника, которое устанавливается равным 5 — 10 кВ, и импульс тока разряда разрушает образующийся под действием тока от прожигательной установки проводящий мостик в месте повреждения.

Периодическое создание за счет тока прожигания и разрушение вследствие тока разряда емкости двух неповрежденных жил проводящего мостика увеличивает объем разрушения изоляции.

Наличие напряжения от испытательной установки на неповрежденных жилах кабеля в переходном режиме увеличивает вероятность пробоя этих жил на поврежденную. В случае пробоя становится невозможным поднять напряжение от испытательной установки, вследствие чего перестает срабатывать разрядник.

Следует отметить, что не всегда удается перевести однофазное замыкание в междуфазное, а увеличение напряжения испытательной установки и напряжения срабатывания разрядника может привести к пробою изоляции жил кабеля в другом месте.

Рис. 11. Схема подключения оборудования при переводе однофазного повреждения в междуфазное (двухфазное):

1 — испытательная установка постоянного тока; 2 — прожигательная установка; 3 — разрядник; 4 — поврежденный кабель

В случае, когда прожигание происходит в течение длительного времени при постоянном токе от прожигательной установки, а сопротивление в месте повреждения не снижается и составляет около 1000 — 5000 Ом, прожигание следует прекратить, так как место повреждения с отверстием в оболочке кабеля может находиться во влажной среде.

Снизить сопротивление в месте дефекта при таких повреждениях не удается .

3. Разрушение металлического спая (сварки) при однофазных повреждениях.

Если через поврежденную жилу кабеля длительно протекал ток однофазного короткого замыкания на оболочку, то в месте повреждения возможно сваривание токоведущей жилы с экранирующей оболочкой.

Разрушить место сварки прожиганием часто не удается, без чего не всегда можно определить место повреждения на трассе кабельной линии.

Для разрушения места спая можно использовать батарею конденсаторов, емкость которой изменяется в зависимости от их соединения (параллельное, последовательное) от 5 до 200 мкФ при напряжении заряда 30 и 5 кВ соответственно.

При этом дополнительно используется емкость неповрежденных жил кабеля относительно оболочки.

Конденсаторы, подключенные к поврежденной жиле и оболочке кабеля через управляемый разрядник, заряжаются от высоковольтной испытательной установки.

При импульсном разряде конденсаторов происходит разрушение проводящего спая за счет ударных электродинамических воздействий, сопровождающих протекание тока разряда.

При достаточно прочных спаях, когда подобным способом разрушить их не удается, используют «отжигающие» установки, представляющие собой регулируемые выпрямительные устройства с пределами измерения выпрямленного тока от нуля до 1000 А.

В этом случае разрушение спая происходит за счет его расплавления при прохождении через него тока большой величины.

Электротехническая лаборатория ЭТЛ 10СП | Портленд

Передвижная электротехническая лаборатория ЭТЛ-10

ЭТЛ-10 — электротехническая передвижная лаборатория для поиска мест повреждений кабелей с напряжением 6…10кВт электроакустическим и индукционным методами, а также для испытания изоляции, прожига дефектной и измерения ее сопротивления.

При помощи ЭТЛ-10 определяются места прохождения кабельных линий, глубина их прокладки, расстояния до мест повреждений импульсным методом без прожига на высоком и низком напряжении.

Питание лаборатории осуществляется от промышленной однофазной сети 220В, 50 Гц.

Лаборатория оснащается основным и дополнительным оборудованием, в том числе бензогенератором, дополнительным отопительным прибором, кондиционером, преобразователем напряжения 12/220В, а также ПК для формирования, хранения и печати отчетов и протоколов испытаний.

К основному оборудованию лаборатории ЭТЛ-10 относятся:

  • высоковольтная установка
  • рефлектометр
  • высоковольтный импульсный генератор
  • генератор звуковой частоты
  • генератор акустики
  • поисковый комплект
  • блок прожига
  • блок управления
  • блок питания
  • указатели высокого и низкого напряжения
  • набор для бригады: каски, перчатки, боты и коврик диэлектрические, аптечка, плакаты безопасности, огнетушитель
  • набор водительских и монтажных инструментов
  • регулятор напряжения
  • штанги оперативные
  • высоковольтные переключатели
  • тепловентилятор
  • барабаны с кабелями, проводами
  • короткозамыкатель
  • штырь заземления
  • комплект документов

ЭТЛ-10 монтируется в цельнометаллических фургонах, на грузовых машинах повышенной проходимости как отечественного так и импортного производства.

По желанию заказчика возможна установка на его автомобиле.

Фургон разделяется перегородкой на два отсека:

  • отсек оператора
  • отсек высоковольтного оборудования

Все оборудование надежно зафиксировано в целях исключения его повреждения при движении автомобиля.

Автомобиль оснащается системой электробезопасности и блокировок. Имеет звуковую и световую сигнализацию.

Фургон шумо- и теплоизолирован, имеет внутреннее освещение, стойку для размещения приборов, стойку с барабанами для кабелей, люк 10х10 для вывода кабеля. В задней двери монтируется пластиковое окно с муфтой для кабеля.

К работе с лабораторией допускаются специалисты, имеющие допуск на работу с напряжением свыше 1000В. Состав обслуживающей бригады – 2 оператора.

Эксплуатация ЭТЛ-10 допускается при температурах окружающего воздуха -20…+40 оС и относительной влажности до 80%.

 

Функционал высоковольтной передвижной электротехнической лаборатории ЭТЛ 10СП :

  • Высоковольтные испытания силовых кабелей и других устройств и приспособлений переменным напряжением промышленной частоты 50 кВ и  выпрямленным напряжением до 70кВ
  • Испытания кабелей с изоляцией из СПЭ переменным напряжением амплитудой до 40 кВ сверх низкой частоты 0,05; 0,02; 0,1 Гц
  • Прожиг поврежденной изоляции силовых кабелей с дальнейшим дожигом ее
  • Поиск места повреждений высоковольтных кабелей беспрожиговыми методами: TDR (импульсный метод, низковольтная   рефлектометрия, прямое подключение рефлектометра к кабелю), ARC (импульсно-дуговой метод), ICE (токовый метод, метод колебательного разряда ), Decay (метод связи по напряжению, волновой метод).
  • Поиск места повреждений высоковольтных кабелей акустическим и индуктивным методом
  • Выбор кабеля из пучка кабелей
  • Поиск места повреждения оболочки кабелей
  • Испытание сопротивления изоляции
  • Измерения тангенса угла диэлектрических потерь и емкости высоковольтной изоляции
  • Определяет локализацию частичных разрядов на элементах высоковольтного оборудования

Особенности  высоковольтной передвижной электротехнической лаборатории ЭТЛ 10СП 

Технические решенияЭксплуатационные преимущества
1.Прожигающая установка БПР-25/8Автоматический поддержка тока прожига и дожига
Может начинаться автоматически со ступени 60кВ
2.Генератор ГАУВ-32 (с ARC методом)Энергия в импульсе до 2000 Дж
Ступени выходного напряжения 8, 16, 32 кВ
заряд конденсатора от собственного регулируемого источника напряжения 0 – 32кВ
3.Переоборудование базового автомобиля и сборка лабораторииПроизводственная база
Наш значительный опыт позволяет нам делать лаборатории высокого качества, предлагая только лучшее.

Обучение и пуско-наладка работе на высоковольтной передвижной электротехнической лаборатории ЭТЛ 10СП
Мы гарантировано проводим обучение персонала и приемо-сдаточные испытания при поставке каждой лаборатории.  

Технические характеристики и состав высоковольтной передвижной электротехнической лаборатории ЭТЛ 10СП

НаименованиеТехнические характеристики
1.1Автомобиль  переоборудованный под лабораторию по выбору Заказчика·         два отсека (высоковольтный, отсек оператора), разделенные перегородкой-изолятором;
·         лючок в задней двери для кабеля с фиксацией в обоих положениях;
·         оргстекло в задней двери для ВВ кабеля;
·        рабочее место оператора оснащенное столом и сиденьем.
·         система базового, рабочего освещения;
·         электрические розетки;
·         щит электропитания;
·        внешняя окраска, наличие, размещение и содержание специальных опознавательных знаков и надписей согласно нормам Заказчика.
1.2Дополнительное оборудование– автономный отопитель салона Webasto
– бензогенератор
– накрышный кондиционер
2Модуль управления
2.1СтойкаНесущая конструкция, служащая для размещения оборудования лаборатории, столешница,
2.2Модуль сетевойПредназначен для коммутации узлов и блоков лаборатории по цепям питания, а также для управления освещением и отоплением салона лаборатории.
2.3Модуль управления

 

Управления режимами работы:
– ГЗЧ-2500;
– ГАУВ-32;
– тиристорный регулятор  БПР-25/8;
– БВИ-60;
Аварийная кнопка – «стоп».
2.4Регулятор напряжения VT-40АПредназначен для плавного регулирования уровня напряжения питания. Если регулятор не находится в нулевом положении проведение испытаний не возможно.
3Модуль высоковольтных испытаний
3.1Источник испытательного напряжения БВИ-70/50

Максимальное переменное испытательное напряжение – 50кВ. Максимальное выпрямленное испытательное напряжение – 70 кВ.
Используется как прожиг до появления стриммера с регулированием напряжения 0-60кВ.
3.2Портативная установка СНЧ 40КП для высоковольтных испытаний на сверхнизкой частоте 0,1 Гц
Для испытания кабелей с изоляцией из СПЭ напряжением до 20кВ.  – форма напряжения – Косинусно-прямоугольная;  – частота, Гц – 0,05; 0,02; 0,1.
– максимальное значение амплитуды испытательного напряжения – 0 – 40кВ;
– погрешность измерения высокого напряжения – 3%;
– максимальная емкостная нагрузка – 4 мкФ;
– минимальная емкость нагрузки – 0,005 мкФ;
– максимальное значение индикации тока через объект испытаний (амплит. знач) – 50 мА;
– напряжение питания (50/60Гц) – 230В;
– максимальный потребляемый ток – 3А;
– максимальная потребляемая мощность – 0,7 кBт;
4Модуль поиска мест повреждений
4.1Модуль прожигания БПР-25/8– напряжение до 20кВ;
– потребляемая мощность  8кВт,
– потребляемый ток 40А;
– шесть ступеней вых.напряжения 20; 15; 10; 5; 1; 0,5кВ;
– блок дожига – ступень 0,5кВ.
Режим переключения ручной (ступенчатый БУ или плавный тиристорным регулятором), автоматическая поддержка тока прожига и дожига.
4.2Генератор высоковольтный импульсный ГАУВ-32 (с ARC методом)


 Предназначен для накапливания энергии в высоковольтных конденсаторах и посылке высоковольтных импульсов различной частоты с целью создания условий для определения места повреждения акустическим способом в силовых кабелях напряжением до 35 кВ.
– блок коммутаторов;
– высоковольтный конденсатор;
– напряжение 8; 16; 32кВ;
– энергия в импульсе 2000 Дж;
– режим работы – ручной или автоматический;
– заряд конденсатора от собственного регулируемого источника напряжения 0 – 32кВ;
4. 4Комплект присоединительных устройств для реализации беспрожиговых методов ARC, ICE, Decay Комплект присоединительных устройств для определения расстояния до места повреждения в силовых кабелях
4.5Индуктивный поисковый комплект : Генератор звуковой частоты ГЗЧ-2500 и Приемник П-900

Комплект поисковый предназначен для:
Для точного определения мест повреждений подземных кабелей индукционным и акустическим методами;
Для поиска трассы и определения глубины залегания подземных кабельных линий и коммуникаций;
Для поиска трассы и определения глубины залегания силовых подземных кабелей, находящихся под напряжением частотой 50 Гц.
Генератор встраивается в стойку автоматизированных электролабораторий.
Генератор звуковой частоты ГЗЧ-2500:
– максимальное напряжение 300В;
– максимальный ток 50А;
– плавная регулировка;
– модуляция сигнала;
– 12 ступеней согласования с нагрузкой;
– рабочие частоты 1024 и 2048Гц;
Приемник П-900:
– с датчиком для определения кабеля в пучке;
– с акустическим для ГАУВ и индукционным для ГЗЧ-2500 датчиками;
– рабочие частоты 1024 и 2048Гц;
Применение цифрового фильтра 1024-го порядка разрешает работать в условиях интенсивных препятствий, широкий динамический диапазон (120 дб). Обеспечивает высокую чувствительность и разрешает работать как при малых, так и при больших уровнях входного сигнала без перегрузки. Цифровая шкала уровня сигнала на выходе приемника разрешает точно отслеживать уровень сигнала и проводить измерения глубины залегания кабеля.
4.6Установка УПЗ-80/10 с приемником ППЗ-80

Для испытания оболочки СПЭ кабелей постоянным напряжением 10 кВ, предварительная локализация петлевыми методами, точного определения места повреждения методом шаговых напряжений и определения места однофазного замыкания в любых кабелях.
4.7Высоковольтный Рефлектометр «РИФ-9» ARC-метод
Рефлектометр РИФ-9 предназначен для определения расстояния до места повреждения кабелей связи и кабелей электроснабжения.
Рефлектометр позволяет:
обнаружить неоднородность или повреждение и определить расстояние до него локационным (рефлектометрическим) методом на симметричных и несимметричных кабелях;
измерять длину кабелей (в том числе на катушках и в бухтах) или расстояние до места их обрыва или короткого замыкания;
запоминать и хранить рефлектограммы с последующей их обработкой, в том числе и на компьютере;
в составе передвижной электролаборатории определять расстояние до повреждения в кабелях при всех видах повреждений без использования предварительного полного прожига изоляции.
Диапазоны измеряемых расстояний (при коэф. укорочения 1,50)-100км
Миним. измеряемое расстояние до места повреждения, 3м
Приведенная погрешность измерения, 0,2 %, не более
Длительность зондирующего импульса, 20000нс.
5Измерительный модуль
5.1С.А 6116 прибор для комплексной проверки электрических установок

Измерение напряжения, тока, частоты;
Измерение полного сопротивления петли;
Ф-З, Ф-Н и Ф-Ф с вычислением тока КЗ;
Измерение сопротивления изоляции;
Измерение сопротивления заземления;
Проверка устройств защитного отключения;
Измерение токов, включая токи утечки;
Определение последовательности фаз;
Память на 800 результатов измерений.
5.2С.А 6471 измеритель сопротивления заземления

Многофункциональность: сопротивление заземления, связь заземлителей, сопротивление грунта, проводимость / сопротивление
Возможность выполнения всех видов измерения сопротивления заземления одним прибором
Значительная экономия времени благодаря бесконтактному измерению заземления без электродов-штырей
Измерения возможны с грунтами, имеющими большое сопротивление Улучшенное качество измерения
Превосходная точность измерения и высокое разрешение 3-х и 4-х полюсные измерения
Регулируемый выбор частоты тестового сигнала в диапазоне от 41 до 512 Гц
Широкий диапазон измерений от 0,01 Ом до 100 кОм
Простая работа с прибором благодаря проверке установки штырей и индикации напряжения помех и наводок
Автоматический расчет удельного сопротивления грунта
6Модуль безопасности и коммутации:
6. 1Модуль кабельных барабанов

Комплект кабелей   ЭТЛ-10СП:
На барабанах:
– кабель высоковольтный силиконовая резина (морозоустойчивый) KEP-70 (диапазон температур от -60 до +170 С) сеч. жили и экрана 4 мм2– 3 шт;
– провод защитного заземления – 1х10мм2;
– кабель сетевой силиконовая резина (морозоустойчивый) SIMH- 4 х 4мм2;
– провод высоковольтный FZLI силиконовая резина (морозоустойчивый) -1мм2;
Длина кабелей и проводов по 30 м.
6.2Система обеспечения  электробезопасности
Система проверки электробезопасности
Содержит: – электромеханические блокировки; – сирену;
– красный фонарь; – заземляющие устройства; – электротепловентилятор; – шнур ограждения автомобиля;
– штырь заземления;
– комплект стоек и подставок для вывешивания высоковольтных проводов и шнура ограждения;
Блокирование работы ЭТЛ:
–  “при отсутствии заземления;
при  некачественном заземлении;
от самопроизвольного включения высокого напряжения при  повторной  подаче,  которое  временно отсутствовало или  было отключено при срабатывании токовой защиты;
при  открытии дверей высоковольтного отсека;
при положении РНО не в “нуле”.
Защита установки от  перегрузок по току с отключением при токе входа больше 80А,  освещение 12В от бортовой сети автомобиля  и 220В при подключении системы к внешнему источнику питания.
Подача звукового и светового сигнала при включении Лаборатории
7Документация
7.1Комплект документов– руководство по эксплуатации лаборатории ;
– паспорт на лабораторию;
– гарантийный талон;
– техническая документация на автомобиль;
– документы для постановки на учет в ГИБДД;
– метрологическая аттестация лаборатории
8Гарантия и сервис
8.1Наличие собственной сервисной службы и производственной базы – сервисное обслуживание осуществляется в сервисном центре в Москве,
– гарантия – 12 месяцев,
– пост гарантийное обслуживание в течение всего срока эксплуатации. – Возможность модернизации лаборатории в ходе эксплуатации.

 

 

Прожиг кабеля: техника, схема, настройки

При эксплуатации электроустановок периодически возникают неисправности, связанные как с электрооборудованием, так и с линиями электропередач. Утеплитель со временем теряет свои параметры, трескается или иным образом повреждается. В результате этого происходит утечка тока либо на экран, либо на другую жилу. Чтобы найти место неисправности, разъедините концы кабеля и кольца, проверьте сопротивление изоляции мегаомметром.Если измерение сопротивления дало неудовлетворительные результаты, делается вывод о необходимости ремонта линии. Сжигание кабеля – ответственная и сложная технологическая задача. Главное не повредить исправную часть троса, ведь тогда придется его полностью заменить. При правильном прожиге ремонт линии заключается в удалении неисправного участка и замене его исправным кабелем с муфтами. Если соединение повреждено, может также потребоваться удлинение кабеля. Далее мы расскажем читателям сайта Same Electric, как прошивается кабель и какие настройки для этого используются.

Содержание:

  • Заказ на работу
  • Установки для прожига и диагностики кабеля

Заказ на работу

Принципиально различают два вида повреждения – обрыв кабеля или одной из его жил и короткое замыкание. Однако замыкание не столь однозначно; он может быть низкоомным и высокоомным. В первом случае обычный гудок покажет короткое замыкание, во втором — нет.Для снижения сопротивления поврежденного участка необходимо прожечь изоляцию до образования низкоомной цепи или преобразования однофазной цепи в 2-3-фазную.

Начальная стадия горения кабеля происходит при высоком напряжении, но малом токе. Под воздействием высокого напряжения происходит пробой изоляции и начинает течь ток. Напряжение пробоя изоляции постепенно уменьшается вместе с сопротивлением поврежденного участка. По мере увеличения тока и уменьшения сопротивления напряжение пробоя снижается, а ток увеличивается. Так добиваются снижения сопротивления с десятков кОм до единиц-десятков Ом. Напряжение снижается, чтобы ограничить мощность прожига. Этот процесс осуществляется как при постоянном, так и при переменном токе, алгоритмы работы установки зависят от конкретной модели.

Сжигание кабеля позволяет локализовать поврежденный участок как визуально, так и по запаху гари и другим последствиям процесса.

Среди типичных ситуаций можно выделить поломку муфты.Тогда выгорание характеризуется снижением сопротивления при выполнении работы и обратным увеличением после ее завершения. Другой случай, когда поврежденный участок находится под водой и протекает почти постоянный ток, а сопротивление поврежденного участка остается в пределах 2-3 кОм. После сжигания производят поиск поврежденного участка акустическим или индукционным методом.

При обжиге кабелей под высоким напряжением происходят пробои, а через 5-10 минут повторения процедуры напряжение пробоя снижается, тогда установку переводят на другую стадию прожига.

Если в процессе прожигания места повреждения силовых кабелей напряжение пробоя повышается обратно, установку вновь переводят на более высокое напряжение и так далее, до достижения стабильных низкоомных результатов и образования надежного металла мостик между венами.

Для разрушения металлического соединения, возникшего в результате пробоя, импульсного электродинамического воздействия, например, разрядом емкости двух исправных жил в третью и экран. Или использовать емкость батареи конденсаторов, заряженных до высокого напряжения (около 5 кВ) и емкостью до 200 мкФ.Энергия разряда прямо пропорциональна емкости.

При первичном высоковольтном горении токи составляют доли и единицы ампер, а при дальнейшем падении напряжения ток возрастает до сотен ампер. Данную процедуру проводят специалисты электролаборатории.

На рисунке показана одна из схем перегорания кабеля, где повреждена нижняя жила:

Установки для прожига и диагностики кабеля

Весят такие установки немало, и поврежденный кабель приходится искать где угодно: и в туннеле, и под землей, и в кабельной сборке. Поэтому электролаборатории обычно оснащаются передвижными установками на базе автомобилей или автобусов. Помимо установки, автомобиль комплектуется бензиновым или дизельным генератором.

Установки для прожигания места повреждения силовых кабелей обычно не универсальны, рассчитаны на определенный диапазон напряжений, ступенчато регулируемы или не имеют ступеней регулировки. Вот несколько примеров:

  • Установка ВСУ 1-3М, выдает напряжение до 24 кВ, ток до 30 А.
  • Установка ВУПК-03-25, напряжение 25 кВ, ток – 55А.
  • Установка ИПК-1, комбинированная, состоит из ВПУ-60 и МПУ-3 Феникс, горит напряжением до 60 кВ, выходными токами до 20А.

Дожигатель низковольтный: УД-300 и ВП-300, выдает 250 Вольт с током до 300А. У них нет ступеней регулировки.

На видео ниже наглядно показано, как работает установка кабельной горелки УПИ-10:

Полезное по теме:

  • Как найти поврежденный кабель
  • Целостность проводов и кабелей
  • Как пользоваться мегомметром

Microsoft Word – Сравнение токсичности кабелей Hull and Messa Пересмотрено

%PDF-1. 4 % 1 0 объект > эндообъект 6 0 объект /Создатель /Режиссер /CreationDate (D:202101743Z’) /ModDate (D:201005500+01’00’) /Title (Microsoft Word – Сравнение токсичности кабелей Hull и Messa, изменено) >> эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 4 0 объект > эндообъект 5 0 объект > поток Acrobat Distiller 9.0.0 (Windows)PScript5.dll Версия 5.2.22010-09-03T17:55+01:002010-09-03T17:55+01:00application/pdf

  • Microsoft Word — Сравнение токсичности кабелей Hull и Messa Пересмотрено
  • ААСтек
  • UUID: b34a8ca4-04c7-42c0-869e-c4880aaaaf59uuid: 3d0b5c46-deb4-4471-8e70-21a8422eb2ed конечный поток эндообъект 7 0 объект > эндообъект 8 0 объект > эндообъект 9 0 объект > эндообъект 10 0 объект > эндообъект 11 0 объект > эндообъект 12 0 объект > эндообъект 13 0 объект > эндообъект 14 0 объект > эндообъект 15 0 объект > эндообъект 16 0 объект > эндообъект 17 0 объект > эндообъект 18 0 объект > эндообъект 19 0 объект > эндообъект 20 0 объект > эндообъект 21 0 объект > эндообъект 22 0 объект > эндообъект 23 0 объект > эндообъект 24 0 объект > эндообъект 25 0 объект > эндообъект 26 0 объект > эндообъект 27 0 объект > эндообъект 28 0 объект > эндообъект 29 0 объект > /ProcSet [/PDF /Text /ImageC /ImageI /ImageB] >> эндообъект 30 0 объект > эндообъект 31 0 объект > эндообъект 32 0 объект > эндообъект 33 0 объект > эндообъект 34 0 объект > поток xZMo$ ׯGFnw&1CS ‘G}Tn’DJ_ﳛKq~. =M aeF fпереходыu~osR,C9`tMyi!E2CrE”;C2fJ+a9s$riUY&E 3 $HʈeA

    Что такое кабель MICC? – Кабель с минеральной изоляцией – Группа MICC

    Бесшовный трубчатый кабель с минеральной изоляцией, без сомнения, является идеальной электрической кабельной системой для выживания в условиях пожара.

    Кабель с минеральной изоляцией

    — единственная система электропроводки, способная выдержать реальные условия пожара.

    • Обеспечивает проверенное время эвакуации до 3 часов в реальных условиях пожара.
    • Единственный электрический кабель, прошедший современные испытания в печи – например, немецкий стандарт ISO834-1, испытание DIN 4102, 1000°C, 90 минут.
    • Единственная кабельная технология, одобренная и внесенная в список UL2196 для «неограниченной установки».
    • Проходит расширенный тест BS6387 / BSEN50200.

    Огнестойкие кабели с мягкой оболочкой являются распространенной альтернативой. Однако, если время безопасной эвакуации превышает 10 минут, мы считаем, что это небезопасное решение.Чтобы узнать больше об этом, ознакомьтесь с нашими техническими документами.

    Высокие рабочие температуры

    • Медная оболочка (выдерживает более 3 часов при 950°C)
    • Медная оболочка (выдерживает более 2 часов при 1010°C)
    • Оболочка из сплава 825 (выдерживает более 2 часов при 1200°C)

     

    Состав

    Кабель


    MI состоит из неорганических материалов — медного проводника или проводников, сильно сжатой изоляции из оксида магния (MgO) и оболочки из меди или сплава 825.
     
    Согласно стандарту IEC228, температура плавления медного проводника и оболочки составляет 1083°C. Температура плавления высокочистого MgO 2800°С. Кабель MI будет надежно работать при температуре окружающей среды до 1000°C. Это уникальная способность проводного кабеля MI. Кабель
     
    MI Cable — это отдельный продукт, который не содержит полимера, цинка и не требует защиты кабелепровода. На него не влияют проблемы, связанные с системами кабель-в-кабелепроводе, и не было внесено никаких изменений в продукт, который неизменно соответствует требованиям к двухчасовой огнестойкой системе при испытаниях по UL 2196 и ULC-S139.
     
    Наша технология производства бесшовных труб, обеспечивающая абсолютно безупречное решение.
     
    Мы также можем предоставить наружную часть кабеля MI с оболочкой LSF в соответствии с вашими требованиями к цвету.

     

    Разрешения 

     

    Проводные кабели MICC Group

    изготовлены, испытаны и одобрены LPCB в соответствии со стандартом BS EN 60702-1.

     

    Сертификат LPCB ссылается на следующие стандарты:

     

    BS EN 60702-1:2002 – Кабель с минеральной изоляцией с номинальным напряжением не более 750В

     

    BS 6387: 2013 — Требования к характеристикам кабелей, необходимые для поддержания целостности цепи в условиях пожара

     

    BS 5839-1:2002 + A2:2008 – Системы пожарной сигнализации и сигнализации для зданий. Свод практических правил по проектированию, монтажу, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию систем.

     

    Завершения

     

    Заделки

    MICC испытаны в соответствии с BS EN 60702-2

    .

     

    Сертификация качества

     

    Системы качества Оценены по ISO 9001

     

    Маркировка СЕ

     

    Кабельные барабаны

    MICC, катушки и концевая упаковка маркируются маркировкой CE в соответствии с требованиями, за исключением концевых муфт, предназначенных в первую очередь для установки в потенциально взрывоопасных средах, которые не маркируются, поскольку директива по низковольтному оборудованию не применяется.

     

    Другие стандарты и правила, относящиеся к кабелям с минеральной изоляцией

     

    BS 8434 – Методы испытаний для оценки огнестойкости электрических кабелей

     

    IEC 60331 — Испытание электрических кабелей в условиях пожара

     

    BS EN 5588 – Меры предосторожности при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий

     

    BS EN 5266 — Аварийное освещение. Свод правил по аварийному освещению помещений.

     

    BS 7671: 2008 — Требования к электроустановкам. Правила электропроводки IEE.

     

    BS 60079  – Свод правил по выбору, установке и техническому обслуживанию электрического оборудования для использования во взрывоопасных средах.

     

    Электрический кабель – обзор

    Базовые сценарии

    Группа экспертов, созданная Европейской комиссией под названием Европейская группа органов регулирования пожарной безопасности (FRG), работала над противопожарными аспектами директивы.ФРГ предстояло определить сценарии, которые им нужно было закрепить, и каких огневых характеристик кабельной прокладки они хотели достичь. Процедура, показанная на рис. 8.4, была соблюдена в принципе.

    8.4. Процесс, ведущий к предложению по тестированию и классификации кабелей в Европе.

    Отправной точкой является прокладка кабеля в реальной жизни, просто потому, что любое противопожарное законодательство направлено на устранение реальных пожаров. Однако реалистичные кабельные системы нельзя использовать в системе тестирования и классификации.Затраты будут огромными, так как количество различных установок практически бесконечно. Таким образом, решение основано на допущении, что некоторые крупномасштабные эталонные сценарии могут быть репрезентативными для реальных опасностей и что требования к характеристикам кабелей могут быть определены в этих эталонных сценариях. Термин эталонный сценарий здесь используется для экспериментальной установки, которая, как считается, представляет реальную жизнь.

    В точных выражениях представление никогда не будет верным. Однако эталонный сценарий создается таким образом, что экспериментальные пожары в сценарии будут репрезентативными для большого числа реальных практических случаев с достаточной точностью для регулятора.Поведение кабелей при горении в эталонных сценариях затем можно связать с поведением при горении в стандартных процедурах испытаний. Это достигается путем анализа параметров пожара, таких как скорость выделения тепла, распространение пламени и образование дыма, из экспериментов в эталонном сценарии и сравнения их со стандартной скоростью. Когда эта связь установлена, можно использовать измерения в стандартизированных тестах для классификации. Таким образом, классификация стола в стандартном тесте будет отражать определенное поведение горения в эталонном сценарии, которое, в свою очередь, связано с реальными опасными ситуациями.

    Европейский проект Fire Performance of Electric Cables, FIPEC 1 , включал в себя обследование кабельных установок в Европе, большое количество пожарных экспериментов, оценку процедур испытаний, моделирование пожара и так далее. Наличие этой работы позволило предложить европейскую систему тестирования и классификации. Кабельные системы, используемые в Европе, были нанесены на карту в ходе исследования в рамках проекта FIPEC 1 . Наиболее распространенные найденные установки были охарактеризованы в ряде различных сценариев.Эти сценарии установки были следующими:

    открытая горизонтальная конфигурация (без стен или крыши рядом с кабельными лотками; только опоры лотка)

    полузакрытая горизонтальная конфигурация (одна стена и крыша)

    закрытая горизонтальная конфигурация с двумя стенками и крышей и верхней частью торцевой стенки закрытая

    закрытая горизонтальная конфигурация с двумя боковыми стенками и крышей и полностью открытым торцом (с и Без принудительной вентиляции)

    Открытая вертикальная конфигурация

    Полузакрытая вертикальная конфигурация (Угловая конфигурация)

    Закрытая вертикальная конфигурация (с вентиляцией и без вентиляции)

    вертикальная пустота (небольшое пространство) конфигурация

    горизонтальная v oid (маленькое пространство) конфигурации.

    Затем эти общеевропейские «реальные» сценарии были представлены двумя отдельными эталонными тестовыми сценариями: вертикальным сценарием (см. рис. 8.5) и одним горизонтальным сценарием (см. рис. 8.6).

    8.5. Вертикальный эталонный сценарий FIPEC.

    8.6. Горизонтальный эталонный сценарий FIPEC.

    В вертикальном варианте кабельная лестница монтируется в вертикальном углу. Тепловая мощность пропановой горелки, используемой для зажигания, составляет 40 кВт в течение пяти минут, затем 100 кВт в течение следующих десяти минут и, наконец, 300 кВт в течение оставшихся десяти минут.За исключением уровня 40 кВт, эта программа горелки прошла проверку угла помещения (ISO, 9795), которая является эталонным сценарием, используемым для европейской системы классификации футеровки. В горизонтальном сценарии три кабельных лестницы устанавливаются горизонтально и друг над другом. Нижний слой поджигается с одного конца горелкой по той же ступенчатой ​​программе тепловыделения, что и в вертикальном сценарии. На основании исследования также было принято решение, что программа источника воспламенения должна представлять реалистичные первоначальные возгорания.Принудительная вентиляция не использовалась.

    Эти два сценария можно рассматривать как эталонные сценарии, представляющие большое разнообразие реальных кабельных систем в Европе. Затем работа FIPEC 1 установила стандартный тест, который может представлять два эталонных сценария и который используется для классификации. Этот тест называется prEN 50399–2 и имеет два варианта (см. ниже). Этот тест был модифицирован для измерения скорости выделения тепла и скорости образования дыма. Кроме того, после исследования чувствительности было изменено крепление кабелей, что позволило лучше идентифицировать различные характеристики возгорания.

    Принятый подход оказался успешным, и группа пожарных надзоров смогла принять решение о том, что вертикальный и горизонтальный сценарии FIPEC 1 являются эталонными сценариями для европейских правил по кабелям. Кроме того, в качестве процедуры классификационных испытаний были предложены модифицированные тесты FIPEC 1 . Фактическое предложение по классификации содержит семь классов. Они называются A ca, B1 ca B2 ca , C ca , D ca, E ca и F ca .Характеристики пожара описываются с использованием данных о скорости выделения тепла и распространении пламени. Дополнительные классы определены для образования дыма, горящих капель/частиц и образования дыма. Предложение основано на двух процедурах испытаний с использованием одного и того же испытательного оборудования для измерения тепловыделения, образования дыма и параметров капель, prEN 50399-2-2 для класса B1 ca и prEN 50399-2-1 для классов B2 ca , C ca и D ca . Поэтому процедуры испытаний называются FIPEC 20 , сценарий 2 и FIPEC 20 , сценарий 1 соответственно, см. рис.8.7.

    Источником воспламенения является газовая горелка с предварительно смешанным пропаном, дающая тепловую мощность 20 кВт по prEN 50399–2–1 и 30 кВт по prEN 50399–2–2. Кабели монтируются вертикально длиной 3,5 м на передней части стандартной лестницы (EN 50266-1). Нижняя часть кабелей должна находиться на 20 см ниже нижнего края горелки. Кабели располагаются посередине лестницы (относительно ее ширины). Время тестирования составляет 20 минут, и в течение этого периода измеряют скорость тепловыделения (HRR) с помощью калориметрии потребления кислорода и скорость дымообразования SPR.Также отмечается появление горящих капель/частиц. Из измеренных параметров получают FIGRA, THR и TSP. Испытание небольшим пламенем EN 50265-2-1 требуется для всех классов B1 ca -E ca . Дополнительная классификация по кислотности основана на EN 50267-2-3.

    Insights – Взлом кабеля

    Кабельный ввод

    Существует множество факторов, обуславливающих необходимость обкатки кабеля, и множество причин, по которым результаты могут различаться.Если вы измерите новый кабель вольтметром, вы увидите постоянное напряжение, потому что хорошие диэлектрики — плохие проводники. Они держат заряд так же, как натертый кошачий мех в сухой день. Требуется некоторое время, чтобы этот заряд уравнялся в кабеле. Более качественные кабели часто требуют больше времени для обкатки. Лучшие методы «воздушного диэлектрика», такие как конструкция трубки из PFA, имеют большие непроводящие поверхности для удержания заряда, как кошка в сухой день.

    Кабели, у которых нет времени оседать, такие как кабели музыкальных инструментов и микрофонов, часто используют проводящие диэлектрики, такие как резина или карбонизированная вата, чтобы решить эту проблему.Это значительно снижает микрофонный эффект и время установления, но другие диэлектрические характеристики этих изоляторов плохие, и они не подходят по акустическим характеристикам для высококачественных кабелей. Разработка неразрушающих методов снижения и выравнивания заряда в превосходном диэлектрике является сложной задачей для высококачественных кабелей.

    Высокий входной импеданс, необходимый в звуковом оборудовании, делает важным фактором неравномерный диэлектрический заряд. Одна из причин, по которой время установления занимает так много времени, заключается в том, что мы связываем заряд с отношениями механического напряжения/деформации.Физический состав кабеля немного меняется при зарядке и наоборот. Это похоже на электрическую зарядку кота. Физический состав кошки изменяется зарядом. Он «завивается», и от заряда его волосы встают дыбом. «Кошкам PFA», кабелям и их диэлектрику требуется больше времени, чтобы снять этот заряд и достичь физического гомеостаза.

    Чем лучше изоляция диэлектрика, тем дольше он оседает. Заряд может возникнуть при простом перемещении кабеля (пьезоэлектрический эффект и простое трение), испытаниях под высоким напряжением при производстве и т. д.Кабель со стоячим зарядом значительно более микрофонный, а неравномерное распределение заряда вызывает что-то похожее на структурные обратные потери в системе с возрастающим импедансом. Когда я предпринял шаги по устранению этих проблем, время обкатки сократилось, и кабель в целом зазвучал лучше. Я знаю, что Билл Лоу из Audioquest также предпринял шаги, чтобы свести к минимуму эту проблему.

    Механические нагрузки являются причиной многих явлений взлома, и это касается не только кабелей.Как правило, компании обустраивают комнаты для прослушивания на высококлассных аудиовыставках за пару дней до концерта, чтобы дать им возможность вмешаться. В первый день звук обычно плохой, и это очень напряжно. Последний день звучит великолепно. Механическое напряжение в кабелях динамиков, корпусах динамиков и даже в стенах комнаты должно быть ослаблено, чтобы система звучала наилучшим образом. Это то же самое явление, которое мы наблюдаем в музыкальных инструментах. После прослушивания они звучат намного лучше. Многие музыканты оставляют свои инструменты перед играющей стереосистемой, чтобы разогреться.Это очень эффективно с новой гитарой. Фортепиано — это кошмар стресса и напряжения. Любое изменение, даже температуры или влажности, ухудшит их звучание. Точно настроенная стереосистема аналогична.

    Ты никогда не проедешь весь путь, ты как бы продолжаешь сокращать расстояние вдвое до нуля. Некоторый заряд всегда сохраняется. Как правило, в хорошо уложенном кабеле оно находится в диапазоне МВ. Трибоэлектрический шум в кабеле является функцией напряжения и остаточного заряда, который хороший кабель высвобождает как со временем, так и при использовании.Сколько времени и использования зависит от конструкции кабеля, используемых материалов, обработки проводников при производстве и т.д.

    Есть много маленьких хитростей и способов решения проблемы. Много лет назад я начал использовать конструкцию труб PFA с «воздушным диэлектриком», и заряд на поверхности трубок стал настоящей проблемой. Я разработал жидкость, которая добавляет очень небольшую проводимость поверхности диэлектрика. Обработанные кабели на самом деле имеют лучший измеренный коэффициент рассеяния, и звук кабелей значительно улучшился.В середине восьмидесятых было замечено, что многие кабели можно улучшить, протирая их антистатической тканью. Получить что-то, что можно было бы приклеить к PFA, было настоящей проблемой. Теперь мы используем антистатическую жидкость во всех наших кабелях и антистатические добавки в окончательном материале оболочки. Такое внимание к зарядке сократило время обкатки и в целом значительно улучшило звучание кабеля. Это связано с уменьшением общего заряда в кабеле и выравниванием распределенного заряда на поверхности оболочки проводника.

    Кажется, есть множество бесконечно малых факторов, которые складываются. Со временем вы обнаружите, что одно ведет по пути к другому. Короче говоря, если поверхность диэлектрика в кабеле имеет высокий или неравномерный заряд, который рассеивается со временем или при использовании, трибоэлектрические и другие шумы в кабеле также уменьшатся со временем и при использовании. В этом суть взлома

    Предостережение. Перемещение кабеля в некоторой степени травмирует его. Величина помех зависит от используемых материалов, конструкции кабеля и величины помех.Постоянное поддержание очень низкого уровня сигнала в кабеле помогает. На шоу, где времени мало, вы никогда не выключите систему. Я также считаю, что помогает использование размагничивающих разверток, таких как Cardas Frequency Sweep и Burn-In Record (сторона 1, вырез 2a).

    Небольшое количество энергии сохраняется в накопленном механическом напряжении кабеля. Когда кабель расслабляется, высвобождается определенное количество заряда, как в электроскопе. Это электромеханическое соединение.

    Многие факторы, влияющие на обкатку кабеля, определяются звуковым характером или характеристикой кабеля.Если мы внимательно посмотрим на диэлектрики, мы обнаружим аналогичную ситуацию. Диэлектрик на самом деле немного меняется по мере заряда, а его коэффициент рассеивания связан с его твердостью. Частично эти изменения проявляются в постоянном заряде кабеля. Новый кабель, извлеченный из упаковки, будет иметь постоянный заряд в размотанном виде. Оно может достигать нескольких сотен милливольт. Если кабель оставить в покое, он скоро упадет ниже сотни, но потребуются дни использования системы, чтобы упасть до подросткового возраста, и он никогда не достигает нуля. Эти постоянные заряды кажутся особенно значительными в межсоединениях низкого уровня для предусилителей с входами с высоким импедансом.

    Взаимодействие механических и электрических переменных напряжения/деформации в кабеле является неотъемлемой частью взлома, а также резонанса кабеля. Многие переменные объединены в общую категорию, называемую трибоэлектрическим шумом. Шум создается в кабеле как функция различий между компонентами кабеля. Если кабель согнуть, переместить, зарядить или каким-либо образом изменить, пройдет некоторое время, прежде чем он снова расслабится.Здесь важным фактором является симметрия конструкции кабеля. Очень помогает очень тщательный дизайн и исполнение производителем. Очень простые конструкции могут быть значительно улучшены за счет тщательного выбора материалов и симметричной конструкции. На основе этих принципов Audioquest построила крупную и успешную кабельную компанию высокого класса.

    Основные правила взаимодействия механических и электрических переменных напряжения/деформации остаются в силе независимо от масштаба или среды. Кабели, кошки, пианино и комнаты — всем нужно расслабиться, чтобы быть в лучшем виде.Постоянное внимание к физическим условиям и условиям окружающей среды, частое использование и размагничивание системы помогают достичь и поддерживать расслабленное состояние.

    Записка о взломе коробочных динамиков, процесс, который, кажется, длится целую вечность. Когда я хочу ускорить процесс обкатки, я размещаю динамики лицом к лицу, один динамик подключен не в фазе, и проигрываю через них серф-CD. Примерно через неделю я помещаю их в обычное положение для прослушивания и продолжаю процесс еще три дня.После этого я несколько раз играю размагничивание. Тогда это просто вопрос воспроизведения музыки и предоставления им времени.


    Новый метод оценки риска возгорания кабеля в инженерном туннеле

    Учитывая воспламеняемость силовых кабелей и высокую стоимость строительства инженерного туннеля, возгорание силового кабеля приводит к серьезным экономическим потерям и связано с негативными социальными последствиями. В исследовании взвешенная нечеткая сеть Петри и дерево событий объединены, чтобы предложить метод количественной оценки для снижения риска возгорания кабеля в инженерном туннеле.Сначала анализируются факторы риска возгорания кабеля. Учитывая отсутствие исторических данных о возгорании кабеля инженерных сетей, для расчета вероятности отказа основного события используется нечеткая теория. Во-вторых, взвешенная нечеткая сеть Петри используется для нечетких рассуждений, а дерево событий используется для анализа всех возможных последствий. Впоследствии метод численного моделирования используется для количественной оценки потерь от возгорания кабеля и, таким образом, для количественной оценки риска возгорания кабеля. Наконец, анализируется влияние различных факторов риска на возгорание кабеля, чтобы определить основные факторы, влияющие на возгорание кабеля.Одновременно анализируется способность управления различными мерами борьбы с пожаром для определения ключевых мер борьбы. Для проверки полезности предложенного метода используется тематическое исследование кабельной кабины туннеля общего назначения в Люпаньшуй в Гуйчжоу.

    1. Введение

    Учитывая быстрое развитие городов, взрывной рост городского населения и потребность в городской эстетике, кабели, которые ранее прокладывались над городом, и трубы внутри городов больше не приемлемы.Использование подземного пространства удовлетворяет потребности указанной выше градостроительной застройки [1]. Инженерные тоннели были построены примерно два века назад для решения проблем городского водоснабжения и канализации [2]. В настоящее время инженерный тоннель по существу представляет собой систему, включающую часть или все электрические, телекоммуникационные, газовые, водопроводные и другие муниципальные кабели и трубопроводы, а также оборудование для мониторинга [3]. Тем не менее, несколько трубопроводов и кабелей размещены в инженерном туннеле, что может привести к множеству скрытых опасностей.К таким опасностям относятся утечки и взрывы газа, протечки и разрывы водопроводных труб, возгорания кабелей [4, 5]. Среди них кабель в кабельной кабине с большой вероятностью может вызвать пожар в рабочем процессе, и последствия будут крайне серьезными. Во-первых, укладка проводов вместе в кабельной эстакаде без воздушного пространства для вентиляции и отвода тепла может привести к пожару из-за радиационного и теплового сохранения. Во-вторых, при сжигании кабеля выделяется чрезмерное количество черного дыма и токсичных газов, что может существенно повлиять на спасательные работы при пожаре.Наконец, учитывая узкое пространство инженерного туннеля, температура может быстро повышаться в течение нескольких минут, и пожарные не могут нормально проводить тушение пожара [6, 7]. Поэтому важно принять разумные меры по борьбе с пожарами кабельных кабинок, чтобы усилить управление инженерными туннелями.

    Хотя риск возгорания кабелей в инженерных туннелях не может быть устранен, могут быть приняты превентивные и смягчающие меры для снижения вероятности возникновения и, как следствие, серьезности пожаров.Анализ риска является эффективным инструментом для выявления факторов риска и разработки стратегий предотвращения несчастных случаев и включает в себя три этапа: идентификацию опасностей, частотный анализ и анализ последствий [8]. В настоящее время несколько исследований обеспечивают основу для анализа риска возгорания кабеля в инженерных туннелях. Во-первых, к основным механизмам кабельных пожаров относятся дуговые замыкания, перегрев жил кабеля и внешний нагрев [9, 10]. Впоследствии в нескольких исследованиях были проведены подробные исследования конкретных факторов механизма возгорания кабеля [11, 12].Во-вторых, вероятностное моделирование выполняется с помощью метода Монте-Карло и симулятора динамики пожара (FDS) в качестве детерминированной модели пожара [13]. Моделирование методом Монте-Карло и CFAST используются для оценки вероятности выхода из строя избыточных кабелей при пожаре в кабельном туннеле, а также вероятности выхода из строя и задымления помещения с электроникой во время пожара в шкафу с электроникой [14]. Наконец, по скорости тепловыделения и токсичности продуктов горения, дымоходу и категории перегорания оценивают влияние взаимного расстояния между кабелями и теплопроводности материалов кабелей на пожароопасность [15]. Ван Вейенберг и др. [16] использовали модель распространения дыма, эвакуации и последствий для определения окончательных последствий, а окончательный риск определялся ожидаемым числом смертельных случаев, индивидуальным риском и общественным риском. Вышеупомянутые исследования служат основой для изучения возгораний кабеля инженерных туннелей. Тем не менее, вышеупомянутые исследования в основном сосредоточены на механизме возгорания кабеля, влиянии параметров кабеля на пожар и последствиях возгорания кабеля, а анализ риска, включающий всесторонние причины и последствия возгорания кабеля в инженерных туннелях, не упоминается.

    Несколько методов количественного анализа риска предлагают идеи для решения вышеуказанных проблем, включая байесовскую сеть, теорию доказательств и сети Петри. Однако байесовская сеть полагается на исторические данные при выполнении обновлений вероятности [8, 17]. Теория доказательств демонстрирует сложность в работе с свидетельствами высокой степени конфликта [18]. Кроме того, сети Петри указывают на причинно-следственную связь развития пожара через места, переходы и направленные дуги. С расширением исследований исследования улучшили сети Петри и использовали их в нескольких областях, таких как временная сеть Петри (TPN), цветная сеть Петри (CPN) и взвешенная нечеткая сеть Петри (WFPN) [19–21].Взвешивая разные показатели и интегрируя нечеткость информации в сети Петри [22], взвешенные нечеткие сети Петри могут не только учитывать важность и независимость показателей, но и быть пригодными для рассуждений с неполными данными.

    В существующем исследовании отсутствуют обоснование рисков всего процесса возгорания кабелей в инженерных туннелях и исторические данные о возгораниях кабелей в инженерных туннелях. В исследовании используется взвешенная нечеткая сеть Петри для моделирования сложного процесса возгорания кабеля.Теория нечетких множеств сочетается с мультиэкспертным анализом для получения нечеткой вероятности основного события, чтобы решить проблему отсутствия статистической вероятности отказа. Кроме того, под влиянием различных мер управления дерево событий используется для классификации последствий пожара, а численное моделирование применяется для количественной оценки удельных аварийных потерь от пожаров кабеля. В данной статье предлагается новый метод оценки риска возгорания кабеля в инженерном туннеле. С помощью этого метода проводится анализ риска возгорания кабеля для инженерного туннеля, а также в явном виде представлен процесс эволюции аварии с возгоранием кабеля от причин к последствиям.По сути, исследование может оказать мощную поддержку в управлении безопасностью инженерного туннеля. Остальная часть исследования организована следующим образом: Краткое описание основ анализа риска, включая взвешенные нечеткие сети Петри, деревья событий и симуляторы пожара, представлено в Разделе 2. Основные этапы оценки пожарного риска приведены в Разделе 3. Раздел 4 дает применение взвешенных нечетких сетей Петри и деревьев событий при оценке риска возгорания кабеля в инженерных туннелях, а заключение представлено в разделе 5.

    2. Методика
    2.1. Взвешенная нечеткая сеть Петри

    Сеть Петри была предложена профессором Петри и демонстрирует значительные преимущества в описании системного параллелизма, асинхронности, распределения, параллелизма и неопределенности. Взвешенная нечеткая сеть Петри состоит из сети Петри, нечеткой логики и весовых коэффициентов и формально определяется как 10-кортеж следующим образом [23]: где   обозначает конечное множество мест. обозначает конечное множество переходов. I: обозначает входную функцию, отображение мест в переходы:  O : обозначает выходную функцию, отображение переходов в места:  обозначает конечное множество предложений.. M обозначает маркировку WFPN. , а начальную маркировку обозначим через . U : обозначает ассоциативную функцию, отображение переходов к действительным значениям между нулем и единицей. , где обозначает коэффициент уверенности перехода на выходное место . R : обозначает ассоциативную функцию, биективное отображение мест в предложения. : обозначает функцию ассоциации, отображение мест в действительные значения между нулем и единицей. W : обозначает функцию важности мест, которая отражает степень поддержки предпосылки в правиле., где обозначает вес места перехода .

    2.2. Анализ дерева событий

    Анализ дерева событий (ETA) — это метод анализа индуктивных рассуждений, который является возможным следствием вывода из начального события в хронологическом порядке развития аварии. Построение дерева событий начинается с исходного события. Этот анализ широко используется в анализе рисков и безопасности в нескольких различных отраслях. Для построения дерева событий используются следующие пять основных шагов [24, 25]: идентификация инициирующего события, определение контрмер, построение дерева событий, оценка дерева и классификация рисков.

    2.3. Fire Simulator

    В частности, FDS соответствует программному обеспечению, которое специально разработано для динамического моделирования пожара и может использоваться для имитации низкоскоростной передачи тепла и продуктов горения, пиролиза материалов, распространения пламени и распространения огня, распыления воды, датчиков температуры, и срабатывание детектора дыма. Он широко используется на практике. Например, Audouin и соавт. [26] проанализировали горение с FDS и сравнили его с экспериментальными данными. Ниу и Ли [7] использовали FDS для моделирования температуры пожара и распределения дыма в кабелях кабельных туннелей и проверили применимость FDS для точного моделирования распределения температуры после возгорания [27].

    3. Метод оценки риска, основанный на WFPN-ETA

    Типичная методология количественного анализа риска включает четыре этапа: идентификация опасностей, частотный анализ, анализ последствий и количественная оценка риска [8]. В этом исследовании предложена структура анализа риска возгорания кабеля инженерного туннеля в сочетании с характеристиками кабельной кабины инженерного туннеля, как показано на рисунке 1. Сначала собирается необходимая информация относительно объективной кабельной кабины инженерного туннеля, чтобы определить виды отказов, факторы риска и четкие причинно-следственные связи.Во-вторых, получают вероятность первичного события и обосновывают риск с помощью WFPN. В-третьих, мы анализируем возможные исходы аварийной последовательности в результате инициирующих событий. Мы рассчитываем соответствующие вероятности последствий на основе метода ETA. Наконец, мы используем FDS для количественной оценки рисковых потерь, проведения оценки рисков, принятия решений о рисках и разработки мер контроля.


    3.1. Расчет нечеткой вероятности

    Для оценки вероятности отказа верхнего события во взвешенной нечеткой сети Петри необходимо заранее определить вероятности основных событий.Однако трудно получить подробные статистические данные о вероятности первичных событий; следовательно, предлагается нечеткий метод, состоящий из трех шагов, как показано ниже [28]:

    Шаг 1. Собрать естественно-лингвистическое выражение статуса фактора риска.

    Экспертное языковое описание первичных событий делится на пять уровней: очень низкий (VL), низкий (L), средний (M), высокий (H) и очень высокий (VH). В то же время, учитывая различные мнения экспертов, часто рекомендуется мультиэкспертный метод оценки. Мнение эксперта интегрируется с использованием метода линейного объединения, предложенного Клеменом и Винклером [29], представленного в следующем уравнении: где обозначает интегрированное нечеткое число события, обозначает вес эксперта, обозначает нечеткое число для события, данное экспертом, обозначает общее количество событий, а обозначает общее количество экспертов

    Шаг 2. Преобразование естественно-лингвистического выражения в нечеткое число.

    Метод численной аппроксимации был предложен Chen et al.[30], чтобы преобразовать лингвистическое выражение в соответствующее нечеткое число. Нечеткие числа выражаются через нечеткие функции принадлежности. Кроме того, в нечеткой теории обычно предпочтительны треугольные и трапециевидные нечеткие функции принадлежности. В данном исследовании используется треугольная нечеткая принадлежность. Соответствующая функция принадлежности задается следующим уравнением: где обозначает координату нижней границы треугольного нечеткого числа, обозначает промежуточную координату и обозначает координату верхней границы.

    На рис. 2 установлена ​​функция принадлежности, совместимая с экспертными лингвистическими переменными.


    Шаг 3. Преобразуйте нечеткое число в вероятность отказа.

    Метод преобразования нечеткого числа в вероятность отказа состоит из следующих двух частей: предпочтительный метод преобразования нечеткого числа в нечеткую оценку вероятности обозначает максимизирующий набор и метод минимизирующего множества, предложенный Ченом [31]. Нечеткая оценка вероятности определяется следующим образом: и представляют собой нечеткие максимизирующие и минимизирующие множества, соответственно, и определяются следующим образом: следующим образом:

    3.2. Нечеткие рассуждения на основе WFPN
    3.2.1. Логические отношения между факторами риска

    Большинство знаний в человеческом обществе демонстрируют очевидную двусмысленность и неопределенность. Нечеткие продукционные правила используются для представления неточных знаний и нечетких рассуждений. При оценке риска безопасности логические отношения между факторами риска преобразуются в отношения переходов и мест WFPN. Существуют два основных соотношения продукционных правил («И» и «ИЛИ») в иерархической оценке риска следующим образом [21]:

    Правило «И» выглядит следующим образом:  Если  , то ; таким образом, Правило «ИЛИ» выглядит следующим образом: Если , то ; таким образом,  где — нечеткие числа, определенные во вселенной дискурса [0,1], которые указывают на фактор уверенности (CF) правила.

    3.2.2. WFPN Reasoning Process

    Взвешенные нечеткие сети Петри используют алгоритмы матричного вывода, чтобы полностью использовать возможности параллельной обработки сетей Петри для упрощения процесса рассуждений. Прежде чем представить алгоритм матричного вывода, мы определим два матричных оператора. (1), где X , Y и Z соответствуют матрицам, являются их элементами, соответственно, такими, что выполняется следующее выражение: ( 2), где X обозначает матрицу, Y обозначает матрицу, а Z обозначает матрицу, обозначьте их элементы соответственно так, чтобы выполнялось следующее выражение:

    Как определено ранее, W и U соответствуют -мерным матрицам; M 0 , что обозначает начальную маркировку модели WFPN, соответствует -мерной матрице. Кроме того, обозначает матрицу весов мест для переходов, где обозначает вес места для перехода, если место обозначает входное место перехода. Если место не соответствует введенному месту перехода,.

    В частности, U обозначает матрицу достоверности переходов для их выходов: где обозначает коэффициент определенности перехода для выходного места . Если место не соответствует выходному месту перехода, .

    Пороги переходов не учитываются в исследовании, основанном на алгоритмах, приведенных Liu et al.[34]. Процесс обоснования риска безопасности представлен следующим образом:   Шаг 1. Инициализация. Установить матрицы , W и U  Шаг 2. Вычислить вектор эквивалентных нечетких значений истинности переходов следующим образом:  Шаг 3. Вычислить новую разметку следующим образом:  Шаг 4. Пусть , повторять шаги 2 и 3 до тех пор, пока , т. е. достоверность всех утверждений больше не меняется, и рассуждение заканчивается.

    3.3. Обоснование сценария аварии на основе ETA

    При рассуждении дерева событий дерево событий строится на основе исходного события. В зависимости от того, произойдет следующее событие из цепочки или нет, основная ветвь разбивается на две ветви. Каждая из них разбивается на две новые ветви в зависимости от того, происходит ли третье событие. Процесс продолжается до тех пор, пока не будут рассмотрены все события из цепочки. Вероятность конкретного состояния равна вероятности пути, ведущего к этому состоянию. Вероятность определяется как произведение вероятностей ветвей, составляющих путь, и вероятности или частоты исходного события [25], как показано на рисунке 3.


    3.4. Оценка риска
    3.4.1. Концепция риска

    Не существует согласованного определения концепции риска. Изучение литературы указывает на ряд различных методов понимания концепции риска. Риск соответствует вероятности нежелательного события [35]. Кроме того, риск обозначает меру вероятности и тяжести побочных эффектов [36]. Риск также является функцией состояния и времени события [37].

    Горючие вещества в инженерном туннеле в основном относятся к кабелям и электрическому оборудованию. Одновременно тепло, выделяющееся при пожаре, и образующиеся высокотемпературные дымовые газы воздействуют на бетон коммуникационного тоннеля, и формула пожароопасности кабеля коммуникационного тоннеля получается следующим образом: где – вероятность наступления события , , а – потери, вызванные событием (включая потери здания, потери кабелей и оборудования и т. д.).

    (1) Потеря здания . Как всем известно, огонь повреждает бетонные конструкции. По мере повышения температуры внутри бетона будет происходить ряд химических и физических изменений, что влияет на механические свойства бетона и, в конечном итоге, приводит к нестабильности инженерного туннеля [38, 39].Большим числом ученых установлено [40–42], что при температуре поверхности бетона ниже 500°С потеря прочности бетона происходит редко. При температуре поверхности бетона [500°C, 600°C] сила сцепления между бетоном и стальным стержнем начинает уменьшаться, а потеря прочности бетона составляет менее 30%. При повышении температуры поверхности бетона до [600°C, 700°C] сила сцепления значительно снижается, а прочность бетона снижается примерно на 50%. При температуре поверхности бетона до [700°C, 750°C] сила сцепления между бетоном и стальным стержнем сильно снижается, а потеря прочности бетона составляет более 50%.Когда температура поверхности бетона превышает 750°C, происходит растрескивание бетона на большой площади и серьезно нарушается сила сцепления между стальным стержнем и бетоном, при этом потеря прочности бетона достигает более 60%. Это основано на распределении температуры в инженерном туннеле в момент возникновения пожара. В таблице 1 приведены количественные соотношения потерь здания.


    Температура (° C) Урожай здания

    [20, 500] [20, 500] 1
    [500, 600] 2
    [600, 700] 3
    [700, 750] 4
    5

    ( 2) Потери в кабелях и оборудовании . Температура инженерного туннеля достигает температуры воспламенения кабеля (330°С), кабель считается воспламененным. При этом кабель и оборудование полностью повреждаются. Чтобы гарантировать, что потери в кабеле и оборудовании соответствуют потерям в здании, ранги потерь в кабеле и оборудовании также соответственно разделены на пять рангов. В таблице 2 приведены количественные соотношения потерь в кабеле и оборудовании. L обозначает диапазон распределения температуры в инженерном туннеле выше 330°C.


    9052 9

    L (M) (M) Убытки

    (0,2 л ] 1
    (0,2 л , 0,4 л ] 2
    (0,4 л , 0,6 л ] 3
    (0,6 л , 0,8 л ] 4
    (0. 8 L , 1.0 L , 1.0 L ] 5

    На основании потери в туннеле, указанном Хао и Хуан [43], а также в соответствии с определением потери здания и кабеля И потерю оборудования в этой статье, конечный потерю потери подразделяется на пять рядов, как показано в таблице 3.

    9052 9
    9052 6~8

    Rank

    0~ 2
    2~4
    4~6
    8~10

    3.4.2. Матрица рисков

    Чтобы всесторонне оценить и проанализировать рисковые происшествия проекта для принятия решения о риске, необходимо классифицировать уровни риска различных рисковых происшествий. На основе матрицы рисков, приведенной Хао и Хуангом [43], и в сочетании с инженерной практикой, стандарт вероятности аварий с риском приведен в Таблице 4. Кроме того, в Таблице 5 показана градация уровня риска пожара кабеля инженерного туннеля.

    9052 9052 (10 -3 , 10 -2 ]


    Достаточно вероятности

    (0, 10 -4 ] A
    (10 -4 , 10 -3 ] B 9
    C
    (10 -2 , 10 -1 ] D
    (10 -1 , 1] E


    9057

    Примечание: Green обозначает, что уровень риска соответствует уровню I, Blue обозначает, что риск уровень соответствует уровню II, светло-желтый цвет означает, что уровень риска соответствует уровню III, темно-желтый цвет означает, что уровень риска соответствует уровню IV, а красный цвет означает, что уровень риска соответствует уровню V.

    4. Практический пример

    Город Гуйчжоу Люпаньшуй входит в первую десятку пилотных городов для инженерного туннеля, определенных государством в 2015 году. Проект расположен в центре города Люпаньшуй, всего 14 подземные инженерные тоннели общей протяженностью 39,69 км, а общий объем инвестиций оценивается в 2,994 млрд юаней. Инженерный туннель (K5 + 530∼K2 + 500) находится на северной части улицы Юдэ в городе Люпаньшуй общей протяженностью 3,3 км.Коммунальный туннель имеет разветвленное расположение и пересекает восточную часть озера Тяньху и западную часть озера Тяньху с однослойной планировкой и частичным подрезом. Коммунальный туннель Yude Road представляет собой одноэтажную коробчатую конструкцию, в которой кабельная кабина имеет ширину 2 м и высоту 2,7 м. Этот пример используется для анализа комбинации взвешенных нечетких сетей Петри и деревьев событий для количественной оценки вероятности возгорания кабелей в инженерных туннелях.

    4.
    1. Предварительный анализ на основе WFPN
    4.1.1. Обозначение опасности инженерного туннеля

    Кабельная кабина инженерного туннеля в основном подходит для подземной передачи и распределения электроэнергии в городских районах, и вход в нее для неработающих затруднен. На рис. 4 показаны сети Петри, используемые для выявления факторов риска, которые могут вызвать возгорание кабеля [9, 10]. Пожары в кабельной кабине использовались в качестве основных событий для взвешенных нечетких сетей Петри. Причинами событий высшего уровня являются, в частности, возгорания кабелей и электрооборудования.Взвешенные нечеткие сети Петри кабины инженерного туннеля в основном состоят из следующих первичных событий. В таблице 6 подробно описаны первичные, промежуточные и главные события [11, 12, 44, 45].


    Кабель ползучести 9052 9052 90 5200 9052 9051 90 9051 9

    Номер Описание

    Недостаточная толщина изоляции
    Диэлектрическая прочность снижение
    сжатие изоляции
    Шарнирной коррозия
    Поврежденная изоляция
    Плохая установка качество
    перенапряжения
    перегрузки
    бездомных токов
    4 4
    Дизайн кабеля не разумный
    Ошибка вентилятора
    9052 9
    Отказ трансформатора
    Отказ трансформатора
    трансформатор напряжения неисправность
    кабель выстреливает
    Электрические пожары оборудование
    Диэлектрическая пробой диэлектрика
    сердечник кабеля перегрева
    Arc Ошибка
    Бедные соединения
    9052
    A кабины кабины
    90 524
    4.
    1.2. Вероятность отказа основного события

    Метод оценки несколькими экспертами и метод AHP использовались для уменьшения влияния различных экспертов на оценку каждого события. Система индексов оценки компетентности экспертов показана на рисунке 5. В таблице 7 представлено краткое описание каждого эксперта, использованного в исследовании.


    90520 Expert 4

    No. Образование Должность Услуги время

    Эксперт 1 Bachelor Профессор 30
    Expert 2 Junior College Junior College
    13
    доктор доктор доцент 8

    AHP-анализ используется для определения экспертных весов следующим образом:

    Мы используем уравнение (4) для объединения различных мнений экспертов в единое мнение. Первичное событие обсуждается в качестве примера. Лингвистические выражения, данные четырьмя экспертами, следующие: низкий, низкий, средний и очень низкий. Таким образом, интегрированное нечеткое число описывается следующим образом:

    Соответствующая функция принадлежности приведенного выше нечеткого числа определяется следующим образом:

    На рис. 6 показано нечеткое число и связанная с ним функция принадлежности.


    Впоследствии и были рассчитаны с использованием уравнений (7) и (8).

    Оценка нечеткой вероятности нечеткого числа рассчитывается на основе уравнения (6) следующим образом:

    Наконец, нечеткая вероятность отказа рассчитывается на основе уравнений (9) и (10) следующим образом: первичные события от экспертов перечислены в таблице 8.Их вероятности также рассчитаны и также приведены в таблице 8. Одновременно приведена статистическая вероятность частичного отказа кабельного оборудования.

    – 04 – 040 L – 04 9 – 030 L 9052 E – 03 – 04 – 03 9057 E

    6 – 03

    Первичное событие лингвистические выражения Вероятность

    VL L L VL 1,938 E – 04
    ВЛ ВЛ Л Л 1. 402 Е – 04
    L VL L В.Л. 2,713 Е – 04
    В.Л. L В.Л. В.Л. 6,184 E – 05
    VL VL L L 1.402 E
    L L M VL 1.055 E – 03
    L VL M L 8,962 E – 04
    L VL VL L 1,881 E – 04
    VL L
    VL 1.938 E
    VL L L L 3.153 Х – 04
    9,600 Х – 04
    Н Н VH Н 2,752 Х – 02
    м H H M M 9. 774 E – 03
    L
    M VL
    L ВЛ ВЛ ВЛ 1.267 E – 04
    L VL L L – 04
    VL L VL M 2.104 E – 04
    8042 – – 04
    6.4.1.3. Лучшие рассуждения и анализ событий

    Вес каждой позиции в взвешенном нечеткому Петри сетки даны на основе AHP, как показано в таблице 9.

    9052 9052 0,4000


    03637 0,0909 0,3637 0,0909 0,3637 0,0909 0,3637


    0,4000 0,4000 0. 4000 0.4000 0.4000 0.4000 0.4000 0.2500 0.2500 0.2500 0.5000

    Для взвешенного нечеткой Петри мы получаем следующее:

    Когда k равно 5, равно . Это означает, что переход в системе WFPN не может быть выполнен, и система достигла стабильного состояния. В маркировка места соответствовала 0,01007, что обозначает конечное значение вероятности возникновения пожара.

    4.1.4. Анализ чувствительности

    Для управления рисками важно проанализировать влияние различных факторов риска на результаты оценки риска и получить ключевые факторы риска [47, 48]. Анализ чувствительности особенно полезен при изучении вклада каждого входного фактора в возникновение выходного события. Из-за сложности и специфики среды инженерных туннелей существует большая нечеткость при определении оценки каждого фактора. Учитывая, что параметры могут колебаться вокруг среднего значения из-за неопределенностей и ошибок, поэтому полезно выполнить анализ чувствительности [49]. В исследовании предполагается, что наблюдаемое значение каждого фактора оценки подвержено колебаниям на -30%, -20%, -10%, +10%, +20% и +30% от его начального значения. Как показано в уравнении (25), степень влияния изменения на главное событие А, как показано на рисунке 7, выглядит следующим образом: обозначает вероятность главного события при начальных условиях, обозначает вероятность главного события с учетом флуктуации каждый оценочный фактор обозначает скорость изменения максимальной вероятности события.


    Как показано на рис. 7, при изменении индекса оценки необоснованное расположение кабелей () и конструкция кабельной кабины не являются разумными (), а отказ вентилятора () влияет на верхнее событие, скорость изменения которого Вероятность главного события соответствует , но когда изменяется вероятность других первичных событий, это мало влияет на вероятность главных событий. Этот вывод свидетельствует о том, что эти три фактора оказывают наиболее важное влияние на безопасность строительства инженерного туннеля.

    4.2. Послепожарный анализ на основе ETA-FDS
    4.2.1. Анализ сценария последствий

    ETA используется для анализа последствий возгорания кабеля в инженерном туннеле, как показано на рисунке 8. В модели анализа пожара есть четыре меры контроля: системы мониторинга и сигнализации, противопожарные двери, автоматические системы пожаротушения, и пожарные команды. Системы раннего оповещения и сигнализации непрерывно отслеживают изменения температуры внутри галереи труб и посылают тревожные сообщения.Когда пожар успешно обнаружен, противопожарная дверь и автоматическая система пожаротушения управляются компьютерной связью для контроля огня. При неэффективности мер по борьбе с навеской необходимо своевременно направить пожарную команду для тушения пожара.


    В таблице 10 приведены различные символы барьера и их вероятности. Вероятность последствия получается на основе правил вывода дерева событий.



    Символ Безопасный барьер Вероятность

    Монитор и аварийный барьер 0.939
    Противопожарная дверь барьер 0,910
    Автоматическая система пожаротушения Барьер 0,960
    Пожарная преграда 1,000

    Примечания: при ограничении очага возгорания пожар контролируется в определенном диапазоне блокировкой, если вовремя определяется возгорание троса инженерного туннеля, и, таким образом, по умолчанию пожар успешно тушит при прибытии пожарной команды. .

    4.
    2.2. Количественный анализ последствий

    При возгорании кабеля в инженерном туннеле существуют различия в потерях, вызванных различными методами идентификации пожара и методами пожаротушения, от обнаружения возгорания до тушения пожара. В исследовании используется численная модель FDS для получения распределения температуры в различных условиях, а затем температура используется для количественной оценки потерь от пожара.

    Полноразмерная модель основана на служебной туннельной кабине Люпаньшуй, Гуйчжоу.Создана основная модель туннеля (шириной 2,0 м, высотой 2,7 м и длиной 200 м), которая разбита на 9600 0,50 × 0,45 ×0,50 ячеек. Кроме того, по обоим концам противопожарной зоны устраивают противопожарные двери размерами 1,0 м × 1,7 м, а в верхней части инженерного туннеля устраивают естественные и механические воздухозаборники размерами 0,9 м × 1,0 м со скоростями ветра, соответствующими и , соответственно.

    На обоих концах инженерного туннеля устраиваются кронштейны шириной 0,5 м и прокладывается медный огнестойкий кабель (ЗРЖВ) на напряжение 110 и 10 кВ и медный негорючий провод (ЗРБВ). Материал кабеля упрощен до плоской пластины, которая состоит только из огнестойкого материала снаружи кабеля [7]. В модели верхняя часть тоннеля устроена с датчиками температуры, начиная с z  = 5 м и установленными с интервалом 15 м, тем самым задается сечение x  = 1,0 м для наблюдения за температурой и размещения пожаротушения. сопла через каждые 2,5 м, а положение первого сопла (1, 2,5 и 2,6 м) показано на рисунке 9.


    Системы раннего оповещения и оповещения кабельных кабинок инженерных тоннелей работают непрерывно и своевременно выдают тревожную информацию для управления средствами активной и пассивной пожарной безопасности и реагирования пожарных частей.

    Что касается последствия 1, когда температура превышает порог срабатывания сигнализации, противопожарная дверь закрывается и активируется система пожаротушения. Что касается последствия 2, противопожарная дверь закрывается, когда температура превышает порог срабатывания сигнализации. Что касается следствия 3, система пожаротушения активируется, когда температура превышает порог срабатывания сигнализации. Что касается следствия 4, то в случае система оповещения и сигнализации обнаруживает возникновение пожара, но ни противопожарная дверь, ни система пожаротушения не активируются. Следовательно, необходимо вызвать пожарную команду для тушения пожара. Время реакции пожарной команды соответствует ( мин [51]). Коммунальный туннель представляет собой ограниченное пространство, когда пожарная команда начинает тушить пожар, и, таким образом, огонь больше не распространяется в обе стороны. Среди них по времени обнаружения системы раннего оповещения и сигнализации: при использовании параметра температуры в качестве значения обнаружения порог обнаружения температуры соответствует 68°С [13].Что касается следствия 5, пожар соответствует неконтролируемому горению, поскольку пожар не обнаружен.

    (1) Потеря здания . Противопожарные мероприятия начинаются, когда температура превышает порог срабатывания сигнализации. На рис. 10 показано максимальное распределение температуры в инженерном туннеле при различных последствиях.


    (2) Потери в кабелях и оборудовании . Противопожарные мероприятия начинаются, когда температура превышает порог срабатывания сигнализации.При каждом последствии максимальное распределение температуры в каждой точке измерения в инженерном туннеле показано на рисунке 11.

    При нормально закрытой противопожарной двери и включенной системе пожаротушения: на рисунке 10 показана максимальная температура в техническом тоннеле снижается с 811°С до 430°С. Как показано на рисунке 11 (hg5 и hg1), диапазон распределения температуры воспламенения кабеля (>330°C) уменьшается от почти всего инженерного туннеля до только вблизи , и .

    Когда противопожарная дверь нормально закрыта, на рис. 10 показано, что максимальная температура инженерного туннеля снижается с 811 до 659°C.Как показано на рисунке 11 (hg5 и hg2), температура других детекторов превышает 330°C, за исключением , и .

    При действующей системе пожаротушения на рис. 10 показано, что максимальная температура инженерного туннеля снижается с 811 до 460°C. Как показано на рисунке 11 (hg5 и hg3), диапазон распределения температуры воспламенения кабеля (>330°C) уменьшается от почти всего инженерного тоннеля до только вблизи и .

    Когда пожарная бригада успешно потушила пожар, на рисунке 10 показано, что максимальная температура инженерного туннеля снизилась с 811 до 729°C.Как показано на рисунке 11 (hg5 и hg4), температура кабеля близка к температуре воспламенения и не достигает ее.

    Таким образом, противопожарная дверь обладает крайне ограниченным эффектом тушения пожаров, а система пожаротушения играет ключевую роль в тушении пожара. В то же время, учитывая пожар в ограниченном пространстве инженерного туннеля, пожарным сложно выйти на фронт для тушения пожара. Поэтому возможности пожарной команды по тушению пожара также крайне ограничены.Однако противопожарные двери и пожарные команды чрезвычайно эффективны в борьбе с распространением пожара на соседние пожарные зоны и тушением пожаров в пределах пожарной зоны. Кроме того, когда система раннего оповещения и сигнализации успешно определяет возникновение пожара, мы активируем различные противопожарные средства, а это является решающим фактором, определяющим, сможем ли мы контролировать пожар в пределах пожарной зоны.

    В сочетании с таблицами 1–5 количественные значения потерь от пожара и риска для каждого последствия приведены в таблице 11.


    Последствие Вероятность Вероятность уровня Потери Риск Оценка потерь
    Строительство Кабель и оборудование потери Лосс

    1 0 0,00826 C 1 2 ②C II
    2 0.00034 В 3 4 ④B III
    3 0,00082 В 1 2 ②B II
    4 0,00003 4 4 ④A III
    5 0,00061 В 5 5 ⑤B И. В.

    Как показано в приведенной выше таблице, ранжирование риска каждого последствия составляет .Коммунальный тоннель имеет наивысшее значение риска последствия 5, поэтому необходимо сосредоточить внимание на контрольных мероприятиях, связанных с последствием 5. С одной стороны, мы снижаем вероятность аварий. Таким образом, необходимо сосредоточиться на расположении кабелей, дизайне кабельного отсека и состоянии вентилятора. С другой стороны, чтобы уменьшить тяжесть последствий, необходимо сосредоточить внимание на системе раннего оповещения и сигнализации, чтобы она успешно обнаруживала пожар.

    5.Заключение

    В этом документе предлагается метод количественной оценки пожароопасности кабелей инженерных туннелей. Инновация метода сочетается с взвешенными нечеткими сетями Петри, деревьями событий и моделированием FDS. Предлагается систематическая процедура для анализа и оценки вероятности возникновения исходных событий, сценариев и последствий. В частности, методы WFPN, ETA и FDS используются для расчета вероятности и последствий возгорания кабелей инженерных сетей в различных сценариях.Детальное исследование было проведено на кабельной кабине инженерного туннеля Люпаньшуй в Гуйчжоу. Тематические исследования показали, что метод помогает в идентификации опасностей, оценке последствий риска и управлении безопасностью. Используя предложенный метод, можно получить ключевые факторы бедствий, ключевые меры по борьбе с пожарами и ключевые меры по тушению пожаров, чтобы обеспечить надежное руководство по управлению безопасностью.

    Доступность данных

    Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Благодарности

    Это исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 51574201), Исследовательской и инновационной группой провинциальных университетов провинции Сычуань (18TD0014) и Молодежным фондом Сычуаньского научного комитета (2019JDJQ0037).

    Запрет на фрактальное выжигание

    Известнейшая ассоциация токарных мастеров в Соединенных Штатах ввела запрет на спорный процесс использования высоковольтного электричества для создания рисунков из дерева, поскольку, как сообщается, эта технология привела как минимум к одна смерть ремесленника.

    Комитет по безопасности Американской ассоциации токарных станков издал политику против фрактального сжигания, также известного как Лихтенберг, запрещая его использование на мероприятиях AAW.

    «Политика Американской ассоциации токарных мастеров по дереву (AAW) заключается в том, что процесс, известный как фрактальное выжигание, запрещается использовать на любых мероприятиях, спонсируемых AAW, включая региональные и национальные симпозиумы, и что отделениям, зарегистрированным AAW, настоятельно рекомендуется воздерживаться от демонстрации или показа процесса на мероприятиях главы», — говорится в политике.«Кроме того, процесс фрактального сжигания не должен упоминаться ни в каких письменных или онлайн-публикациях AAW, за исключением статей, предостерегающих от его использования. Публикации AAW не будут принимать рекламу каких-либо продуктов или расходных материалов, непосредственно связанных с процессом».

    Действия были частично вызваны майскими новостями о том, что столяр в Уолла-Уолла, штат Вашингтон, был убит электрическим током при попытке использовать технику фрактального сжигания Лихтенберга (http://www.union-bulletin.com/local/local- опасность поражения человека электрическим током…).В этом процессе обычно используется высоковольтный трансформатор, часто перепрофилированный из микроволновой печи, для подачи тока через деревянные предметы, пропитанные химическим раствором.

    Комитет по безопасности AAW призвал опубликовать информацию, предупреждающую членов об опасностях этой техники, в журнале организации American Woodturner в его августовском номере.

    Газета Union-Bulletin сообщила, что 47-летний Роберт Риггерс из Уолла-Уолла умер возле своего дома после попытки создать рамку для картины с помощью техники фрактального выжигания Лихтенберга.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.