Badania diagnostyczne linii kablowych stanowią niezbędny element zapewnienia niezawodności i optymalnej wydajności systemów telekomunikacyjnych. W miarę jak infrastruktura sieciowa staje się coraz bardziej złożona, a potrzeby użytkowników rosną, regularne i precyzyjne monitorowanie stanu kabli kablowych staje się kluczowe dla utrzymania jakości usług. W artykule tym omówimy najważniejsze metody i narzędzia stosowane w diagnostyce linii kablowych, w tym techniki lokalizacji uszkodzeń, analizy parametrów sygnałowych oraz oceny stanu technicznego przewodów. Przedstawimy również, jak właściwe przeprowadzanie badań wpływa na efektywność sieci, pozwala na wczesne wykrywanie problemów oraz optymalizację kosztów utrzymania infrastruktury kablowej.
Główne założenia badań diagnostycznych linii kablowych
Główne założenia badań diagnostycznych linii kablowych obejmują szczegółowe procedury mające na celu ocenę stanu technicznego kabli elektroenergetycznych, zarówno nowo budowanych, jak i istniejących. Kluczowym elementem jest zastosowanie napięć probierczych, które muszą być dostosowane do wartości napięcia znamionowego linii i określonego czasu próby, zgodnie z przyjętymi normami. Wartość napięcia probierczego nie powinna przekraczać 1,3 Uo, choć dopuszcza się stosowanie napięć o innych kształtach i częstotliwościach.
Badania obejmują pomiar współczynnika strat dielektrycznych (tgδ), który dostarcza informacji o stanie izolacji kabli, w tym o stopniu zawilgocenia i procesie starzenia izolacji. Podczas układania naturalnie wykorzystuje się taki sprzęt, jak rolka narożna, żeby uniknąć uszkodzeń, jednak dalsza eksploatacja to już inna kwestia. Dodatkowo, pomiar wyładowań niezupełnych pozwala na identyfikację miejsc o osłabionych parametrach izolacji. W obydwu przypadkach, badania należy przeprowadzać po zakończeniu układania kabli i montażu osprzętu, przy napięciu nie wyższym niż 0,7 Uo.
Przed rozpoczęciem badań konieczne jest uzyskanie zgody właściciela linii, który musi być poinformowany o metodologii badań, spodziewanych efektach oraz potencjalnych zagrożeniach dla żywotności linii. W przypadku stosowania napięć przekraczających 1,3 Uo, wymagane są dodatkowe badania odbiorcze w zakresie próby napięciowej izolacji kabli, aby zapewnić bezpieczeństwo i integralność całego systemu.
Jak często wykonuje się badania linii kablowych?
Częstotliwość badań linii kablowych jest ściśle uzależniona od stanu technicznego i rodzaju linii kablowej. Dla nowych, naprawianych lub przebudowanych linii kablowych, zaleca się wykonywanie podstawowych badań oraz badań diagnostycznych, w zależności od zastosowanej izolacji. W przypadku linii z izolacją PE i XLPE, badania te są obligatoryjne, natomiast dla kabli w izolacji PILC są zalecane po naprawach lub przebudowach. Linie napowietrzne, wykonywane z użyciem takiego sprzętu, jak wciągarka pasowa, są bardziej narażone na uszkodzenia, jednak to nie oznacza, że linii kablowej nie trzeba kontrolować pod kątem stanu technicznego.
Po wykonaniu pierwszych badań diagnostycznych, kolejne badanie należy przeprowadzać co 10 lat, zakładając, że co najmniej 40% długości linii stanowi nowy kabel. Kolejne badania diagnostyczne powinny być realizowane co 5 lat, chyba że wyniki wcześniejszych badań sugerują krótszy okres. Jednak w przypadku kabli o długości do 50 metrów, przeprowadzenie badań diagnostycznych nie jest obowiązkowe.
W odniesieniu do linii kablowych w bieżącej eksploatacji, regularne badania diagnostyczne są konieczne, zgodnie z ustalonymi cyklami, oraz w przypadkach, gdy wskazują na to szczególne okoliczności, takie jak istotność obiektów zasilanych z danej linii czy wpływ awarii na wskaźniki niezawodności SAIDI i SAIFI. Pomiary eksploatacyjne dla kabli, które przeszły wcześniejsze badania diagnostyczne, również powinny być wykonywane co 10 lat lub w cyklach 5-letnich, chyba że wcześniejsze wyniki badań wskazują na potrzebę ich częstszego przeprowadzania.
Badania linii kablowych wysokiego napięcia
Badania linii kablowych pełnią kluczową rolę w diagnostyce stanu technicznego izolacji kabli, co jest niezbędne dla efektywnego zarządzania systemem i planowania działań prewencyjnych. Dzięki tym badaniom można znacząco ograniczyć prawdopodobieństwo wystąpienia awarii oraz skutecznie planować modernizację kabli. Badania te powinny być przeprowadzane dla wszystkich nowych, przebudowanych oraz naprawionych po awarii linii kablowych WN, a ich celem jest ocena stanu izolacji i funkcjonalności kabli. Przy wysokich napięciach coraz częściej wykorzystuje się linie kablowe, ponieważ są bezpieczniejsze w porównaniu z liniami napowietrznymi, które buduje się z użyciem takiego sprzętu, jak wciągarka linowa.
Pierwszym kluczowym badaniem jest pomiar rezystancji izolacji. Przed jego wykonaniem należy dokładnie oczyścić powierzchnie zewnętrzne głowic kablowych zgodnie z zaleceniami producenta. Kabel powinien być przed pomiarem rozładowany i uziemiony na czas co najmniej jednej minuty. Pomiar rezystancji izolacji wykonuje się dla każdej żyły kablowej względem pozostałych żył oraz uziemienia, używając miernika o napięciu 2,5 kV. Wartość rezystancji w stanie ustalonym w linii o długości 1 km powinna wynosić co najmniej 1000 MΩ dla kabli z izolacją polietylenową lub papierową. Rezystancję izolacji dla innych długości kabla przelicza się na 1 km długości zgodnie z odpowiednim wzorem.
Kolejnym ważnym pomiarem jest pomiar rezystancji żył głównych i powrotnych, który ma na celu sprawdzenie poprawności połączeń żył kablowych. Pomiar ten wykonuje się dla nowych linii oraz po naprawach, stosując metodę mostkową lub techniczną z użyciem źródła prądu stałego. Dla kabli o napięciu 110 kV stosuje się metodę techniczną prądem wyprostowanym o wartości co najmniej 60 A, eliminując rezystancję styków na zewnętrznych częściach głowic kablowych.
Ostatnim istotnym badaniem jest próba napięciowa izolacji głównej. Wartość napięcia, jego przebieg i częstotliwość, a także czas przyłożenia mają kluczowe znaczenie dla oceny wytrzymałości elektrycznej układu izolacyjnego. Wśród dostępnych układów probierczych wyróżnia się napięcie sinusoidalne o częstotliwości sieciowej lub oscylacyjne tłumione DAC, które są stosowane w celu dokładnej oceny jakości linii kablowej.
