Диагностическое обследование кабельных линий (КЛ) заключается в определении мест с ослабленной изоляцией и отыскании зоны повреждения. В результате диагностики КЛ определяется возможность дальнейшей эксплуатации, необходимости вывода линии для проведения ремонта или замены поврежденного участка.

Технология ДИАКС по диагностике КЛ отрабатывалась в США и Канаде на КЛ 140кВ. и выше, питания городов, то есть при высокой внешней помеховой нагрузке, а также на гидростанциях, ТЭЦ и кабельных сетях в России и республике Куба.

Определение технического состояния кабельных линий можно разделить на два этапа:
1 Этап – это измерение электроразрядной активности (ЭРА) приходящий из КЛ (ЧР и искрения в контактных соединениях) на концевые кабельные муфты.
2 Этап – это проведение локации источника сигнала по длине КЛ.

Диагностика КЛ базируется на статистических данных, говорящих о том, что 99% всех повреждений КЛ связано с вмешательством в конструкцию КЛ. Основными местами повреждений являются кабельные муфты (концевые, соединительные и т.д.), то есть в местах разделки кабеля. Хотя, современные технологии разделки КЛ и монтажа муфт, позволяют снизить воздействие человеческого фактора, всё равно эти места остаются самыми повреждаемыми.

Исходя из понимания этой проблемы, основными местами важными для диагностики являются участки кабеля рядом с муфтами. Если КЛ доступна по всей длине (тоннели, кабельные полуэтажи), то локация источника дефекта может быть проведена с большой точностью и достаточно малыми временными затратами. В случае если КЛ проложена в земле, или доступ к ней ограничен по каким то причинам, то поиск места дефекта превращается в трудоёмкую операцию, описание которой будет приведено ниже.

Диагностика кабельных линий 6-35 кВ.

Для того чтобы сказать есть ли проблемы в КЛ (для бумаго-масляных и полиэтиленовых кабелей), достаточно на любом из концов установить датчик на саму КЛ или поводок заземления (Рис.1) По форме сигнала можно определить тип дефекта - искрение в контактах или ЧР в изоляции.

В случае с наличием источника ЧР, расстояние до него можно рассчитать по запаздыванию сигнала отраженного от другого конца КЛ см.рис.2, а затем уточнить расстояние, проведя все те же измерения с другого конца КЛ.

При измерениях на КЛ, проложенных в земле, необходимо понимать, что расстояние от конца КЛ до места дефекта, определённое электрическими измерениями может значительно отличаться от реальной топографии на местности из-за условий прокладки кабелей (обход тепловых и кабельных трасс, канализации и т.д.). Для уточнения расстояния, в случае необходимости ремонта, используется метод ввода сигнала от эталонного PD генератора в КЛ и его фиксация с обоих концов. Затем производится расчёт расстояния до введённого сигнала и сравнивается с расстоянием источника реального сигнала. Вводится коррекция расстояния и уточняется место дефекта. (Рис. 3).

Все работы проводятся на рабочем напряжении, КЛ находится под нагрузкой. Таким же образом уточняется место дефекта, в случае если кабель доступен для обследования ( кабельные п/этажи, тоннели и т.д.). Сигнал от эталонного генератора PD - импульсов вводится в КЛ, проводится сравнение и смещается в сторону дефекта до полного совпадения с реальным сигналом от дефекта.

Кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена и полиэтилен - резиновой изоляцией практически не имеют частичных разрядов и, соответственно, их невозможно измерить на концах линии. Но в местах разделки кабельных линий, для установки муфт, изоляция выполняется другими материалами и появляется возможность фиксации ЧР, если есть к ним доступ.

В КЛ с такого типа изоляцией можно активировать ЧР с помощью приложения короткого импульса обратной полярности.

Амплитуда импульса не превышает рабочей амплитуды напряжения и не воздействует на неповреждённые участки изоляции, а в уже имеющихся полостях активирует частичные разряды которые «горят», поддерживаемые рабочим напряжением. В этот период и производится замеры. Поиск места дефекта таким методом более трудоемкий, чем локация мест дефектов в бумаго-масленых кабелях, но при необходимости - единственный реальный способ измерения.

Диагностика КЛ 110кВ и выше.

Диагностика обычно производится с помощью ВЧ – рефлектометрии (Рис.4) или при доступности линии, простым топографическим методов – установкой датчиков непосредственно по длине линии.

Дефекты в изоляции КЛ активируются при подаче рабочего напряжения, а при отключении производится автоматическая рефлектометрия КЛ (1000 измерений в мин.) Максимумы сигналов на рефлектограмме имеют различные источники происхождений – соединительные кабельные муфты, концевые кабельные муфты, дефекты изоляции в КЛ. По истечении времени (10-15 мин), импульсы в дефектах затухают, а отраженные импульсы от кабельных муфт остаются неизменными. Проведя вычитание осциллограмм одной из другой (автоматически), можно получить характерные максимумы и рассчитать расстояние до них.

Организационно и технически, эта работа трудоёмка, т.к. есть сложности ввода сигнала через концевые муфты 110кВ и выше, а так же сложное оперативное взаимодействие при включении и выключении КЛ, согласование с оперативном персоналом, диспетчером сети и т.д. и требует повышенных мер безопасностей при измерениях.