Кабель желілерінің зақымдану түрлері

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Факультет (физика-техникалық)

Кафедра(қатты дене физикасы және бейсызық физикасы)

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС(ЖОБА)

Тақырыбы: «Жоғары вольтты кабель желілерінің сынықтарын диагностикалауға арналған индукциялық қабылдағыш»

5B071900 - «Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар»

Орындаған: (Жәнетова Нұрайым Жәнетқызы)

(қолы)

Ғылыми жетекшісі: (Байдельдинов У)

(атағы) (қолы)

Қорғауға жіберілді:

Хаттама №___, ___ «__» 20___ж.

Кафедра меңгерушісі (Т. А. Ж)

(қолы және мөрі)

Нормобақылау (Т. А. Ж)

(қолы)

Алматы, 2022 ж

РЕФЕРАТ

Дипломдық жұмыс беттен, суреттен, кестеден, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен және қосымшадан тұрады.

Кілт сөздер:

Мақсаты: Индукциялық қабылдағыштың схемалық схемасын жобалау.

Зерттеу жұмысының міндеттері:

1. Құрылғыны жобалау кезінде заманауи элементтер базасын пайдалану.
2. Энергияны аз тұтыну.
3. Қабылдағыштың сезімталдығы мен селективтілігінің жоғары мәндерін алу.

Дипломдық жоба диагностика мәселелерің зерттеуге және күштік кабель жолдарының ақаулықтарын жоюға арналған, ақаулықтардың түрлері және оларды болдырмаудың өзекті әдістемелері қарастырылған. Амалған мәселеледі шешу барысында қауанылатын құрылғылардың қурылымдық және принциптік сұлбаларын әзірлеу осы жумыстың негізін қурайды.

РЕФЕРАТ

Дипломная работа состоит из страницы, рисунка, таблицы, списка использованной литературы и приложения.

Ключевые слова:

Назначение: проектирование принципиальной схемы индукционного приемника.

Задачи исследовательской работы:

1. Использование современной элементной базы при проектировании устройства.
2. Низкое энергопотребление.
3. Получение высоких значений чувствительности и селективности приемника.

Дипломный проект предназначен для изучения проблем диагностики и устранения неисправностей силовых кабельных линий, рассмотрены виды неисправностей и актуальные методики их устранения. В процессе решения поставленной задачи разработка принципиальных и конструктивных схем эксплуатируемых устройств закладывает основы данной работы.

ABSTRACT

The thesis consists of a page, a figure, a table, a list of references and an appendix.

Keywords:

Objective: Design of the schematic diagram of the induction receiver.

Tasks of research work:

1. The use of modern element base in the design of the device.
2. Low power consumption.
3. Obtaining high values of receiver sensitivity and selectivity.

The diploma project is designed to study the problems of diagnostics and troubleshooting of power cable lines, the types of malfunctions and current methods of their elimination are considered. In the process of solving the task, the development of basic and constructive schemes of operated devices lays the foundations of this work.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

Қазіргі жағдайда кәсіпорындарды, мекемелерді, тұрғын үй массивтерін, көліктің барлық түрлерін, пошта мен телеграфты, құрылысты, шахталарды және басқа да халық шаруашылығы объектілерін, сондай-ақ басқару мен бақылаудың әртүрлі жүйелерін электрмен жабдықтау мен байланыстың сенімділігі мен үздіксіздігіне қойылатын талаптар үнемі артып келеді. Кабельдік желінің істен шығуы үлкен экономикалық шығындарға әкеледі.

Жұмыс кезінде қуат кабельдері әртүрлі факторлардың кешенді әсеріне ұшырайды: электр өрісінің әсері, жылу өрісінің әсері, оқшаулаудың ылғалдануы, дірілдің әсерінен механикалық қартаю және зақымдану, электродинамикалық күштер мен механикалық жүктемелер, пайдалану факторларының ұзақ уақыт әсерінен қуат кабельдерінің оқшаулауының қартаюы оқшаулау сипаттамаларының шекті мәндеріне жеткенде кабельдердің сынуына әкелуі мүмкін.

Қуат кабельдеріндегі зақым, телефон желілеріндегі ақаулар, байланыс, басқару және басқару жылдам жоюды қажет етеді, оның шарты зақымдану орнын ұтымды анықтау болып табылады.

Әсіресе, жолдағы кабель желісінің зақымдану орнын дәл анықтау өте маңызды. Бұл қала жағдайында немесе қыста өте маңызды, өйткені ол ашылған асфальт-жол жабынының немесе мұздатылған топырақтың мөлшерін едәуір азайтуға мүмкіндік береді.

Кабельдік желілердегі зақымдану орындарын анықтау күрделі өзара байланысты операциялар жүйесі болып табылады. Әрбір операция белгілі бір құрылғыларды пайдалану арқылы зақымдану орнын анықтаудың бүкіл процедурасынан белгілі бір мәселені шешуге мүмкіндік береді.

Құралдардың, құрылғылардың және жүйелердің зақымдану орындарын анықтау үшін пайдаланылатын жетілдіру кабельдік желілерді пайдаланатын персоналдың жұмысын айтарлықтай жеңілдетеді. Алайда, ірі қалаларға тән кабельдік желілерді төсеу тығыздығы жоғары болған кезде, кабельдік трассадағы зақымдану орнын дәл анықтау тек кабельдік желілердің зақымдануын анықтауда көп жылдық тәжірибесі бар кәсіби мамандардың, сондай - ақ жоғары сапалы және жоғары дәл техника мен құрылғылардың күшімен жүзеге асырылады.

Жұмыста қуатты кабельдік желілер мен кабельдік байланыс желілерінің зақымдануын іздеу реттілігін талдау, кабельдік желілердің трассаларын іздеу және трассадағы зақымдану орнын әртүрлі әдістермен дәл анықтау мәселелері қарастырылған, индукциялық әдіс теориясы егжей-тегжейлі қарастырылған.

1. Қуат кабельдерінің түрлері тесуді іздеу әдістері

1. 1 Қуат кабельдері

Қуат кабельдері айнымалы токты энергиямен коммуналдық кәсіпорындардан тұрынушыға беруге арналған, яғни қуат кабелі деп- өнеркәсіптік жиіліктегі токтармен электр энергиясын беруге арналған кабельді айтамыз. Егер практикалық тұрғыдан қарасақ қуат қабелі деп- үш фазалы токты өнеркәсіптік кәсіпорындардың, коммуналдық және басқа объектілердің электр энергиясын тұтынушыларға беретін кабелі болып табылады. Ол жылжымалы қондырғыларды, агрегаттарды сонымен қатар жабдықтарды қосу үшін қолданылады. Қолдану саласы мен түріне байланысты ол әртүрлі құрылымдық элементтерден тұрады. Олардың бір немесе бірнеше оқшауланған өзектері бар, олар металл немесе металл емес қабыққа салынған, олардың үстіне төсеу және пайдалану жағдайларына байланысты тиісті қорғаныс жабыны және қажет болған жағдайда құрыш болуы мүмкін.

1-кесте. «Қуат кабелінің түрлері»

Қорғасын немесе алюминий қабықтағы сіңдірілген - ол мыс және алюминий желілі сіңдірілген қағаздан жасалған оқшаулағышы бар қуатты кабелдьдер 35 кВ-қа дейінгі орташа кернеуде электр энергиясын беруге және таратуға арнайы жасалынған осындац кабельдер жол деңгейінің айырмашылығына байланысты қолданылады.

Резеңке оқшаулағышы бар қуат кабельдері - мұндай қуат кабельдерінің кернеуі 10 кВ-қа дейінгі электр желілерінде тұрақты токты орнату үшін қолданылады. Резенке оқшаулағышы бар кабельдер әртүрлі деңгейлерде айырмашылығы бар жолдарда төсеуге арналған . Резеңке оқшауланған кабельдердің артықшылығы: төмен гигроскопиялық яғни ылғалды сіңіру қасиеті және икемділік, ал кемшілігі резеңке ультрафиолет пен озонға төзімді емес. Бірақ кабельді бұзушы факторлардан қорғайтын болат құрыш кабель дизайнында кабельдер жасалынған.

Поливинилхлоридті оқшаулағышы бар қуат кабельдері - поливинилхлоридті оқшаулағышы бар қуат кабельдердің орташа ауыспалы кернеуі 0, 66 кВ-қа дейінгі электр желілерінде стационарлық төсеуге есептелген.

Полиэтилен оқшаулағышы бар қуат кабельдері- мұндай кабельдердің кернеу өзгерісін топтарға бөлеміз: бірінші топ 6, 10, 15, 20, 30 және 35 кВ кернеуге арналған. Екінші топ 45, 60, 110, 132 және 150 кВ. Үшінші топ 220 және 330 кВ дейін. Кабельдердің көлденең қимасы 35-тен 200-ге дейін өзгереді, кабель өнімдерінің үлкен қимасы -1000 және одан да көп ${мм}^{2}$ [1] .

1-сурет. Қуатты кабельдер

1. 2-сурет. Күштік кабельдің қималары

а) Дөңгелек және сегменттік желілері бар екі желілі күштік кабельдер.

б) Белдікті оқшауламасы бар және жеке қабықтары бар үш желілі күштік кабельдер.

в) нөлдік тұрғын секторлық, дөңгелек және үшбұрышты нысандағы төрт ядролы күштік кабельдер.

1. 2 Күштік кабель желілерінің түрлері, пайдалану, артықшылықтары мен кемшіліктері

Қуат кабелінің желілерінің түрлері оны пайдалану саласына байланысты. Қуат кабельдерінің негізгі төрт элементі бар, осы төрт элемент негізінде өндіріліп жасалады. Олар: өткізгіш өзегі, әрбір өзекшені оқшаулағыш, қабықшалары, сыртқы қорғаныш жабыны.

1. 3-сурет. Өзекшенің бөліну класстары

Қуат кабель желілерінің артықшылықтары:

• Кабельдік желі арқылы жасалған электр желісі жинақы болып келеді. Кабельдік желілерді пайдалану қоршаған ортадағы ландшафттың сақталуына ықпал етеді.
• Электр энергиясын кабельдік желілер арқылы беру жоғары сенімділікті береді. Кабельдік желілер қоршаған ортаға тигізер әсері аз болып келеді, мысалы : қатты желдер, сымдардағы қар шөгінділері, көктайғақ, сымдарға ағаштардың құлауы арқылы аз зақымдалады.
• Кабельдік желілер ауаға қарағанда электромагниттік сәулеленудің төмен деңгейіне ие, сондықтан қоршаған ортаға аз әсер етеді.

Қуат кабель желілерінің кемшіліктері:

• Кабельдік желінің құрылысы әуе желісіне қарағанда қымбат, ал құрылым құнының айырмашылығы желі кернеуінің жоғарылауымен артады.
• Кабельдік желілердегі зақымданған жерлерді іздеу және жою әуе желілеріне қарағанда қиын, ал кабель желілеріндегі жөндеу жұмыстары көп уақытты қажет етеді және үлкен материалдарды қажет етеді, зақымданған орынды анықтауға көп уақыт кетеді.
• Кабель желілерінің өткізу қабілеті ауа желілеріне қарағанда төмен, себебі салқындату жағдайы төмен болып келеді [2] .

1. 3 Кабель желілерінің зақымдану түрлері

Кабельдік желілер үнемі қоршаған ортаның жағымсыз әсерлеріне ұшырайды сонымен қатар адамның кінәсінен болады. Мысалы, жер жұмыстары немесе топырақтың жылжуы кезінде зақымданудың жиі кездесетін себептерінің қатарына кабельдің ескіруі немесе есептелген жұмыс мерзімінің аяқталуы, оған шамадан тыс жүктеме жүктелінуі, шамадан тыс жылу жүктемесінен, біліксіз кабель төсеу, өндірістік ақаулар, сондай-ақ тасымалдау мен сақтау кезінде пайда болатын ақаулардан туындайды.

1. 2-кесте. Зақымдану түрлері

1. 4 Зақымданған жерді күйдіру

Көптеген жағдайларда кабельдің зақымдану орнын анықтау үшін зақымдану орнындағы өзекшелер арасында немесе өзекшемен мен қабықша арасында келтірілген зақым мүмкіндігінше аз болуы керек. Бұл өтпелі кедергіні қажетті шегіне дейін азайту оқшаулауды кенотронмен, жоғары жиілікті генератормен және трансформатормен жағу арқылы жүзеге асырылады. Жану кабельдік желіні дайындау үшін көп жұмыс пен уақытты алуы мүмкін, сондықтан оқшаулауды жағу үшін ең жақсы әдіс пен жабдықты білу және қолдану жоғары техникалық және экономикалық нәтиже береді. Жану процесі зақымдану сипатына және кабельдің күйіне байланысты әр түрлі жүреді. Әдетте 15-20 секундтан кейін кедергі бірнеше ондаған омға дейін төмендейді. Ылғалданған оқшаулау кезінде процесс ұзақ уақытқа созылады және кедергіні тек 2000 - 3000 Ом дейін төмендетуге болады. Муфталардағы жану процесі ұзақ уақытқа созылады, кейде бірнеше сағат, ал кедергі бірден өзгеріп, содан кейінгі процесс орнатылғандағы кедергі төмендей бастағанға дейін төмендейді немесе қайтадан арта бастайды.

Жану қондырғысының тиімділігі оның кедергісі зақымдану орнындағы өтпелі кедергіге тең болған кезде айтарлықтай артады. Іс жүзінде үлкен сынақ кернеуі және кіші немесе ауыспалы ішкі кедергісі бар қондырғы жоқ. Сондықтан кабельді күйдіру көптеген жағдайларда біріктірілген қондырғылардың көмегімен жүзеге асырылады. Күйдірудің бастапқы кезеңінде 5 А дейінгі төмен токтарда және 15 кВ дейін және одан да көп жоғары кернеуді алуға мүмкіндік беретін түзеткіш қондырғылар қолданылады. Күйдірудің соңғы кезеңінде төмен жұмыс кернеуі және жоғары шығу тогы бар арнайы трансформаторлар қолданылады.

Кабель желілері зақымданған кезде зақымдану аймағын алдын ала анықтайды яғни салыстырмалы әдістер арқылы, содан кейін әртүрлі әдістермен мысалы абсолюттік немесе картографиялық әдістермен трассада зақымдану орнын тікелей нақтылайды. Зақымдану аймағын неғұрлым дәл анықтау үшін кабелдік желілердің бір ұшынан бірнеше әдіспен орындау керек, егер мұндай мүмкіндік болмаса демек кабельдің екі ұшынан бір әдіспен өлшеу нақты нәтиже береді [3] .

1. 5 Кәбіл желілеріндегі зақымдануларды анықтау және анықтау тәсілдері мен жүйелілігі

Кабельдік желілердің зақымдану орындарын анықтау әдетте белгілі бір ретпен жүзеге асырылады.

Қажетті аспаптық қамтамасыз етілуі қызмет көрсетілетін кабель желілерінің түрлеріне байланысты: күштік немесе байланыс, бақылау және басқару, сондай-ақ кабель трассасының түріне: жер асты, ауа, қораптарда, шахталарда және тағы да басқа.

Кабельдің зақымдану орнын (ЗОА) анықтау зақымдану сипатын анықтаудан басталады, бұл сізге тиісті ЗОА әдістерін таңдауға мүмкіндік береді.

Күштік кәбіл желілерінің қолданыстағы ЗОА әдістерін екі топқа бөлген жөн: өлшеу орнынан зақымдану орнына дейінгі қашықтықты анықтауға мүмкіндік беретін дистанциялық және зақымдану орнын тікелей трассада (топографиялық) көрсетуге мүмкіндік беретін топографиялық. Қашықтық әдісімен зақымдану орнына дейінгі қашықтықты анықтаудың жоғары дәлдігінде болса да, топографиялық әдіспен тексерусіз тас жолдағы қазба орнының дәлдігіне кепілдік беру мүмкін емес, өйткені дәл жоспарлардың болуы да траншея тереңдігінің өзгеруін, бетінің шамалы көлбеуін және т. б. көрсетпейді.

Дистанциялық әдіс өлшегіш баратын зақымдану орнын бағдарлы анықтаудың жылдамдығын қамтамасыз етеді және қазу үшін орынды топографиялық әдіспен нақтылайды. Топографиялық арасында индукциялық және акустикалық әдістер жиі кездеседі, ал қашықтан - импульстік, тербелмелі разряд және цикл. Әдетте, оқшаулаудың зақымдалған жерін жағу алдын-ала жүргізіледі, оның теориясы 1. 4-тармақта көрсетілген.

Негізгі әдістерді толығырақ қарастырыңыз:

• Индукциялық әдіс. Оның принципі жоғары жиілікті ток өтетін сәтте кабель үстіндегі электромагниттік өрістің өзгеруін бекітуге негізделген, ол үшін қабылдау жақтауы қолданылады. Егер сіз өрістегі өзгерістердің сипатын білсеңіз, онда сіз ақаулықтың орнын орната аласыз. Бұл әдіс кабельді бұзу үшін жарамсыз, себебі генератордан ток нөлге тең, сондықтан магнит өрісі жоқ.
• Өтпелі кедергі 150 Ом-ға дейін жеткен жағдайда, бұл ретте қалқып өтетін тесіп өту болып табылмайды. Бұл әдістің принципі импульстің берілу моменті мен шағылысқан импульсті қабылдау арасындағы уақыт аралығын өлшеу және салыстыру болып табылады.
• Тербелмелі разряд әдісі кәбілдердің жүзіп жүрген тесіктерінде пайдаланылады. Оның мәні зақымдалған кабельге кернеу беріліп, ол бұзылу орын алатын мәнге баяу көтеріледі - осы шыңның нүктесінде разряд пайда болады. Оның тербеліс кезеңі ақаулық орнына дейінгі қашықтықты көрсетеді.
• Цикл әдісі үзіліс нүктесі мен сызықтың соңы арасындағы қашықтықты анықтау қажет болған кезде қолданылады. Бұл әдістің принципі-ауыспалы немесе тұрақты ток көпірін пайдаланып, үзілген өзектің сыйымдылығын өлшеу.
• Акустикалық-ең әмбебап әдіс, ол зақымданудың барлық түрлерін анықтауда қолданылады. Ол үшін соққы импульстарын жасайтын соққы генераторы және акустикалық қабылдағыш қолданылады. Әдістің мәні мынада, қабылдағыш акустикалық сигналды максималды қарқындылығымен алады және зақымдану орны анықталады.

Акустикалық сигнал күш сызығы бойымен импульсті іске қосқан кезде бұзылу орнында разрядпен бір уақытта пайда болады.

Электр желілерінің жоғары даму қарқыны кабельдік желілердің зақымдану орындарын анықтау үшін әдістеме мен жабдыққа қатаң талаптар қояды. Кабельдік желілердің КЗО әдістеріне келесі талаптар қойылады:

• ОМП қателігі 3 м-ден аспауы керек, бұл жетілдірілген жабындардың астында кабельдік желілерді орналастыру кезінде қазба жұмыстарының қиындығына байланысты;
• Желіні пайдалануға беруді жеделдету үшін зақымдалған жерді анықтау уақыты бірнеше сағаттан аспауы керек;
• Қолданылатын аппараттардың жоғары сенімділігі және жұмыс өндірісінің қауіпсіздігі.

Импульстік және индукциялық КЗО әдістерін қолдану үшін зақымдану орнындағы өтпелі кедергіні ЗО бірліктеріне және тіпті үлестеріне дейін төмендету қажет. Мұндай қарсылықты қамтамасыз ету үшін зақымдалған жерде арнаны толығымен жағу жеткіліксіз. Өткізгіш каналды біртіндеп толтыратын металл бөлшектердің өзектері мен қабықтарының бетінен балқып кетуіне байланысты өзек пен кабельдің қабығы арасында (немесе екі өзек арасында) металл өткізгіш көпір жасау қажет. Балқыту жану қондырғысының соңғы сатысында ондаған ампер токтарында жүреді.

Акустикалық әдіс зақымдалған жерде акустикалық разряд жасауды қажет етеді. Кабельдің зақымдалған жерінде жер бетінен электр разрядын тыңдау үшін кабельдің қабығында тесік және ұшқын разрядын қалыптастыру үшін жеткілікті өтпелі кедергі болуы керек (Rпер> 50 Ом) .

Цикл әдісін қолданған кезде өтпелі кедергі 0 - 5 кОм, ал кабель көпірін беретін батареяның кернеуі 24 - 140 В болуы керек.

Тербелмелі разряд әдісі бірнеше мегаомалардың өтпелі кедергісі және кабельде тербелмелі процестің болуы үшін қолданылады. Сынаудың кернеуі сынақ кернеуінің 8 кВдо құрайды. Кабельдік желіде өлшеуді бастағанда, өлшеуіш тез және дәл нәтиже алу үшін жану процесін қандай әдіске жақындататынын шешеді. Сондай-ақ, жоғарыда айтылғандардан кабельдік желілердің зақымдану орындарын анықтаудың тиімділігі зақымдану орындарын қашықтықтан анықтау құралдарын (портативті импульстік рефлектометрлер мен желілердің ақауларын анықтау жүйелері) және зақымдану орындарын трассалық іздеу құралдарын бірлесіп пайдалану арқылы қол жеткізуге болады. Бұл жағдайда алдымен зақымдану орны орналасқан аймақ қашықтан басқарылатын құрылғымен анықталады, содан кейін зақымдану орны орналасқан аймақтағы трассалық құрылғы кабельдік желінің орналасқан жерін анықтайды және зақымданудың нақты орнын анықтайды.

Бұл жағдайда зақымдану орнын тек қашықтан басқару құралымен немесе тек трек түріндегі құрылғымен анықтау және дәл анықтау мүмкіндігі туралы мәселе туындайды, мысалы, құрылғылардың біреуі болмаған немесе істен шыққан жағдайда.

Қашықтан басқару құралдарын, атап айтқанда жергілікті өлшеу әдісіне негізделген құралдарды қолдану ыңғайлылығы, ең алдымен, кабельдік желінің бір ұшынан өлшеу мүмкіндігімен және сызық бойымен электр импульсімен өтетін қашықтықты ескере отырып, зақымдану орнына дейінгі қашықтықты дәл анықтаумен байланысты.

Өлшеу нәтижелері бойынша трассадағы зақымдану орнын локациялық аспаппен кәбілді қораптарға немесе метроға салу кезінде - трассаның нақты таңбасы болған кезде және қосымша белгілері бойынша (көрінетін үзілістің болуы, сығылу, қорғаныш жамылғысының немесе сауыттың бұзылуы, кәбіл учаскесінің тесілуінен немесе жануынан іздер, ылғалдану және т. б. ) дәл көрсетуге болады.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс