В изоляции силовых кабелей встречаются повреждения, обнаружить которые можно только приложением испытательного напряжения. При приложении напряжения к изоляции в этих случаях пробой следует один за другим с промежутками в несколько секунд, а иногда и минут. При снижении напряжения пробои прекращаются. Нередко изоляция кабельной линии, имевшей пробой при определенном напряжении, через некоторое время начинает выдерживать не только это напряжение, но и более высокое, т. е. повреждение как будто исчезает. Такого рода пробои называют" заплывающими". Заплывающие пробои бывают преимущественно в муфтах, когда в них образуются полости, играющие роль как бы искрового промежутка.

Кабель с заплывающим пробоем обычно имеет высокую величину сопротивления изоляции. Если от кенотронной выпрямительной установки зарядить поврежденную жилу кабеля до напряжения пробоя в дефектном месте, то разряд будет иметь характер затухающих колебаний.

Метод колебательного разряда применяется для определения расстояния до места повреждения в кабелях при замыканиях, носящих характер "заплывающего" пробоя. Сущность метода заключается в том, что при пробое кабеля возникает разряд, носящий характер затухающих колебаний с периодом Т, мкс. Измеряя период свободных колебаний, можно определить расстояние до места повреждения кабеля

где v - скорость распространения волны свободных колебаний равная 160±1 м/мкс для кабелей напряжением 3 - 35 кВ.

Характер изменения напряжения колебательного процесса фиксируемый на зажимах кабеля представлен на рис. 1.

При измерении на поврежденную жилу кабеля подается высокое напряжение Uz отрицательной полярности. В момент пробоя в месте повреждения возникает равная по величине, но противоположная по знаку волна напряжения, которая распространяется к концам кабеля. Через время t1 = Lх/v после пробоя волна достигает конца кабеля, с которого производится

Рис. 1. Напряжение колебательного процесса при пробое кабеля.

Для получения наибольшей точности при определении расстояния до места повреждения измеряется время только первого полупериода колебания, подверженного наименьшему искажению и затуханию.

Полярность напряжения на измеряемом конце меняется на положительное. Волна, отражаясь от конца кабеля без изменения полярности, уходит к месту повреждения, которое достигает через время t2 = 2·Lх/v с момента пробоя. Вновь отражаясь, но уже с изменением полярности, волна к моменту времени t3 = 3· Lх/v достигает конца кабеля, изменяя полярность напряжения на измеряемом конце на отрицательное. Ко времени t4 = 4· Lх/v волна возвращается к месту повреждения и первый период колебания завершается. Таким об разом, время двойного пробега волны (t3 – t1) = 2· Lх/v можно определить по изменению полярности напряжения на измеряемом конце кабеля. В момент времени t1 отрицательная полярность меняется на положительную, при t3 - положительная на отрицательную.

Рис. 2. Схема включения прибора ЦР0200 при измерении расстояния до места повреждения кабеля.

1-провод высокого напряжения;
2-высоковольтная выпрямительная установка;
3-зарядное сопротивление;
4-контур заземления подстанции;
5-цепи заземления прибора ЦР0200;
6-заземление высоковольтной выпрямительной установки;
7-прибор ЦР0200;
8-присоединительное устройство (делитель напряжения);
9-соединительный кабель;
10-поврежденный кабель.

По изложенному принципу работают приборы ЭМКС-58M, Щ4120, ЦР0200. Схема включения последнего прибора представлена на рис. 2.

Расстояние до места повреждения в кабеле определяется прибором ЦР0200 автоматически с выводом результата измерения на отсчетное устройство. При использовании прибора необходимо выполнять ряд требований позволяющих добиться максимальной точности измерения:

1. Высоковольтная выпрямительная установка должна иметь заземленный плюс, т. е. создавать на кабеле заряд отрицательной полярности по отношению к земле. Несоблюдение полярности выпрямительной установки не обеспечивает правильности измерений.
2. Цепи заземления должны быть по возможности короткими по отношению к заземленной муфте концевой разделки кабеля.
3. Провода заземления не должны иметь витков, создающих индуктивное сопротивление.
4. Присоединительное устройство необходимо устанавливать по возможности ближе к зажимам кабеля так, чтобы соединительный провод между кабелем и присоединительным устройством был не более 3 м.
5. Зарядное сопротивление должно быть расположено непосредственно у места подключения присоединительного устройства.
6. Свободные жилы кабеля должны быть изолированы от земли.

Указанные выше приборы позволяют с точностью до +5% определять расстояния до места повреждения кабеля и их применение является наиболее эффективным при "заплывающих" пробоях.

Порядок проведения измерений приборами подробно излагается в заводских инструкциях.