Розробка науково-технічних засобів неруйнівної діагностики вітчизняних надвисоковольтних кабелів світового рівня для підвищення їх експлуатаційної надійності та ресурсу

Застосування кабелів з нанозміцненою зшитою поліетиленовою (ЗПЕ) ізоляцією є стратегічним напрямком підвищення надійності й екологічності систем електроживлення всіх країн. Але, в Україні відсутня державна нормативна база з діагностики таких кабелів. Не має і необхідного діагностичного обладнання, незважаючи на те, що завод "Південкабель" (м. Харків, Україна) першим в СНД освоїв їх промислове виробництво на напруги до 330 кВ.

Експерименти, проведені на заводі "Південкабель", показали, що випробування постійною напругою (у 2–5 разів вищою, ніж експлуатаційна) прискорює деградацію ЗПЕ ізоляції, зменшуючи надійність і ресурс кабелів. ЇЇ деградація прискорюється також при недопустимих збільшеннях амплітуди і частоти гармонічних напруг та тривалості випробувань.

Тому розроблено нову концепцію неруйнівної діагностики високовольтних кабелів зі ЗПЕ ізоляцією. В концепції визначено, що такі кабелі не доцільно, а кабелі на 110 кВ і більше взагалі не допустимо випробувати постійною напругою. Обґрунтовано, що використання змінних напруг промислової частоти (50 Гц) є можливим, якщо вони перевищують експлуатаційні напруги кабелів не більше, ніж у 1,5 разів при тривалості випробувань щойно виготовлених кабелів менше 30 хв., а зістарених (тобто тих, які були в експлуатації) – 15 хв.

Для практичної реалізації концепції розроблено електричну схему і математичну модель резонансної установки. З їх використанням визначено режими блоків установки для генерації низькочастотної (50 Гц) напруги до 160 кВ та умови зменшення в 20–60 разів вхідної потужності та струмів короткого замикання при електричних пробоях ізоляції кабелів. Результати впроваджено на заводі "Південкабель" при створенні установки для діагностики щойно виготовлених кабелів зі ЗПЕ ізоляцією на напруги до 110 кВ.