Arten von Schäden an Kabelleitungen

Kabelstromleitungen werden häufig zum Empfang, zur Verteilung und zur Übertragung von Strom an Verbraucher verwendet. Kabelleitungen können wie jedes Element elektrischer Netze während des Betriebs beschädigt werden.

Eine der Hauptaufgaben in der Elektrizitätswirtschaft besteht darin, die Verbraucher unterbrechungsfrei mit Strom zu versorgen. Daher ist es notwendig, das Risiko einer Beschädigung von Kabelleitungen nach Möglichkeit zu minimieren.

Schauen wir uns an, welche Arten von Schäden an Kabelleitungen auftreten und aus welchem ​​Grund diese oder jene Schäden auftreten.

Einphasiger Erdschluss

Ein einphasiger Kurzschluss einer der Kabelphasen zur Erde gehört zu den häufigsten Ausfällen von Kabelleitungen. Bei diesem Schaden entsteht eine der stromführenden Phasen aufgrund einer Verletzung der Integrität der Isolationskontakte mit dem äußeren, abschirmenden Mantel des Kabels, der geerdet ist.

Einphasige Fehler wiederum werden nach der Größe des Übergangswiderstands am Fehlerpunkt klassifiziert.

Bei der ersten Art handelt es sich um einen Kurzschluss mit hohem Widerstand an der Kontaktstelle, den sogenannten schwebenden Isolationsdurchschlag. Bei diesem Schaden kommt es im Stromnetz zu einer chaotischen Änderung der Phasenspannungen.

Der zweite Typ ist ein Kurzschluss mit einem kleinen Widerstand von einigen Ohm bis zu mehreren zehn kOhm. In diesem Fall wird ein erhebliches Ungleichgewicht der Phasenspannungen im Stromnetz beobachtet, während die Spannung auf der beschädigten Phase niedriger und auf den anderen beiden Phasen höher ist. Je geringer der Widerstand am Phasenschließpunkt ist, desto größer ist das Spannungsungleichgewicht.

Der dritte Typ ist ein vollständiger Kurzschluss einer Kabelader, d. h. der Übergangswiderstand am Kurzschlusspunkt liegt nahe Null. Bei diesem Fehler fehlt die Spannung an der beschädigten Phase, an den anderen beiden Phasen steigt die Spannung linear an.

Ein einphasiger Erdschluss in Netzen mit fest geerdetem Neutralleiter ist ein Notfallmodus, daher wird die Leitung mit diesem Fehler durch die Wirkung des Überstromschutzes stromlos geschaltet.

In Netzwerken, die im isolierten Neutralleitermodus betrieben werden, handelt es sich bei dieser Art von Fehlern nicht um einen Notfall. Daher kann das Kabel lange Zeit unter Spannung stehen, bis der beschädigte Abschnitt erkannt und vom Netzwerk getrennt wird. Daher wird ein einphasiger Erdschluss auf einer Kabelleitung in einem isolierten Neutralleiternetz sehr oft schnell zu einem Phase-zu-Phase-Fehler und die Leitung wird automatisch getrennt.

Phasenabschluss von zwei oder drei Phasen

Die zweithäufigste Fehlerart ist ein Kurzschluss von zwei oder drei Phasen einer Kabelleitung.In den meisten Fällen erfolgt der Kurzschluss zwischen den Kabeladern durch den abgeschirmten Erdmantel, d. h. es liegt in diesem Fall ein zwei- oder dreiphasiger Erdschluss vor.

Diese Schadensart ist die schwerwiegendste und zeichnet sich in der Regel durch große Ströme aus, die unabhängig von der Spannungsklasse und der Betriebsart des Stromnetzes durch die Schutzmaßnahme abgeschaltet werden müssen. Kommt es aus irgendeinem Grund zu einer Verzögerung beim Schutz der Kabelleitung, kommt es zu sichtbaren Schäden an der Kurzschlussstelle bis hin zu einem vollständigen Kabelbruch an der Kurzschlussstelle.

Ursachen für einphasige und Phase-Phase-Kurzschlüsse:

• falsche Auswahl des Typs und Querschnitts des Kabels, der Schutzgeräte oder falsche Auswahl der Einstellung von Relaisschutz- und Automatisierungsgeräten;

• Betrieb des Kabels unter unzulässigen Umgebungsbedingungen;

• Herstellungsmängel oder Mängel, die auf Fehler bei der Installation der Kabelstrecke zurückzuführen sind;

• Schäden an der Kabelleitung während des Betriebs durch äußere mechanische Einwirkungen, negative Auswirkungen von Geräten Dritter und Kommunikation, die sich in unzulässiger Entfernung vom Kabel befinden (aufgrund von Fehlern bei der Installation des Kabels oder aufgrund inkonsistenter Maßnahmen während der Bau verschiedener Objekte und Kommunikationskommunikation);

• natürlicher Verschleiß des Isoliermaterials und Korrosion metallischer Strukturelemente der Kabelleitung.

Bruch eines oder mehrerer Drähte

Eine weitere mögliche Art von Kabelausfall ist der Bruch einer oder mehrerer Adern.Ein Drahtbruch entsteht durch ungewollte Verschiebung oder Dehnung des Kabels, durch einen falsch gewählten Kabeltyp, Fehler bei der Montage von Masten, unterschiedlichen Aufbauten oder bei der Verlegung im Erdreich sowie durch äußere mechanische Einflüsse .

Ein offener Stromkreis kann auch mit einem Erdschluss einhergehen, wenn die Integrität der Isolierung zwischen dem unterbrochenen Leiter und dem äußeren, geerdeten Mantel des Kabels unterbrochen ist. In diesem Fall kann die Erdung sowohl durch unterbrochene als auch durch feste Drähte erfolgen.

In der Nähe kommt es häufig zu einem Bruch im Kern einer Kabelleitung Anschlüsseals der am stärksten gefährdete Abschnitt der Kabeltrasse. Die Ursache für dieses Versagen kann ein Fehler beim Einbau der Kupplung sowie ständige Verschiebungen und Bodensenkungen sein.

Kombinierter Schaden

Auf einer Kabelstrecke kann es mehrere beschädigte Abschnitte gleichzeitig geben und die Schäden können unterschiedlicher Natur sein. Ähnliche Schäden können auftreten, wenn das Kabel an verschiedenen Stellen mechanischer Belastung ausgesetzt ist.

Der Grund kann möglicherweise auch das Vorhandensein von „Schwachstellen“ (teilweise Verletzung der Integrität der Isoliermaterialien, Fabrikfehler) sein, die der Nennlast standhalten, jedoch einen erheblichen Überschuss an Strom aufweisen, der bei einem Kurzschluss fließt. an diesen Stellen ist das Kabel beschädigt.

Aus diesem Grund kommt es häufig vor, dass nach der Beseitigung des Schadens Spannung an das Kabel angelegt wird und der Schutz erneut auslöst, was auf das Vorhandensein eines weiteren beschädigten Abschnitts entlang der Kabelleitung hinweist.

Daher sollten Sie vor dem Anlegen der Spannung sicherstellen, dass sich keine weiteren beschädigten Stellen am Kabel befinden. Dafür produzieren sie Messen des Kabelisolationswiderstands mit einem MegaohmmeterIn Hochspannungsnetzen auf langen Kabeltrassen wird eine spezielle Prüfanlage zur Fehlersuche eingesetzt.