Podniková norma energetiky pro rozvod elektrické energie

Transkript

1 Podniková norma energetiky pro rozvod elektrické energie REASY ČR a SR VN kabely se zesítěnou PE izolací pro distribuční sítě do 35 kv PNE Odsouhlasení normy Konečný návrh podnikové normy energetiky pro rozvod elektrické energie odsouhlasily tyto organizace: PRE Praha a.s., STE Praha a.s., ZČE Plzeň a.s., JČE České Budějovice a.s, VČE Hradec Králové a.s., SČE Děčín a.s., SME Ostrava a.s., SSE Žilina š.p., ZSE Bratislava, š.p. a VSE Košice š.p., Kablo Kladno, a.s., Kablo Velké Meziříčí, a.s., Kablo Bratislava, s.r.o. JME Brno, a.s. nepřistupuje k článkům 4.1, 4.2, a 4.4. Obsah Strana Předmluva Všeobecně Předmět normy Názvosloví Napětí Maximální teploty Značení a potisk kabelu Informace pro objednání kabelu Skladování a doprava Použití kabelů Prostředí Požadavky na kabel Technické požadavky na prvky kabelu Konstrukce kabelu Jádro Vnitřní polovodivá vrstva Izolace Vnější polovodivá vrstva Kovové stínění kabelu...14 Návaznost: - Účinnost od:

2 2.7 Separační vrstvy Plášť Kompletní kabel Ověřování vlastností kabelu Zkoušky všeobecně Druhy zkoušek Kusové zkoušky Výběrové zkoušky Typové zkoušky Životnostní (rozšířená) typová zkouška Vodní stromečky Zabezpečení jakosti kabelů Aprobace pro použití v distribuční síti Audit při zahájení a během výroby Přejímka Vztah PNE k technickým podmínkám výrobce Používání a montáž Provozní ověřování životnosti Přílohy...33 Příloha 1 Vyhodnocení elektrické pevnosti...33 Příloha 2 Výpočet skutečné hodnoty technického života...34 Příloha 3 Související technické podmínky výrobců...36 Předmluva Souvisící ČSN ČSN EN ISO 9001 Systémy jakosti. Model zabezpečení jakosti při vývoji, výrobě, uvádění do provozu a servisu ( ) ČSN IEC 50(461) Mezinárodní elektrotechnický slovník. Kapitola 461: Elektrické kabely ( ) ČSN IEC 38 Normalizovaná napětí IEC ( ) ČSN Koordinace izolace v elektrických sítích se jmenovitým napětím nad 1 kv. ČSN IEC 60-1 Technika zkoušek vysokým napětím. Část 1: Obecné definice a požadavky na zkoušky ( ) ČSN Předpisy pro kladení silových elektrických vedení 2

3 ČSN IEC 93 Skúšky tuhých elektroizolačných materálov. Metódy merania vnútornej a povrchovej rezistivity tuhých elektroizolačných materiálov ( ) ČSN Skúšobné metody vodičov a káblov. ČSN IEC 811 části 1-1 až 1-4, 2-1, 3-1, 3-2, 4-1, 4-2 a 5-1 Všeobecné zkušební metody izolačních a plášťových materiálů elektrických kabelů ( ) ČSN IEC Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru. Část 1: Zkouška samostatného svislého izolovaného vodiče nebo kabelu ( ) ČSN IEC 228 Jadrá káblov ( ) ČSN IEC 228A Jadrá káblov. Predpis hraničných rozmerov jadier kruhového prierezu ( ) ČSN Silové kabely do 35 kv ČSN Používání silových kabelů do 35 kv ČSN Skladování výrobků z plastů. Souvisící podnikové normy jakosti PN-J 01 Podniková norma jakosti pro montáž silových kabelových vedení, část 1. Nákup, doprava a skladování, 2. změna PN-J 02 Podniková norma jakosti pro montáž silových kabelových vedení, část 2. Projekce a pokládka, 2. změna PN-J 03 Podniková norma jakosti pro montáž silových kabelových vedení VN, část 3. Řízení neshod PN-J 04 Podniková norma jakosti pro montáž silových kabelových vedení, část 4. Analýza příčin závad a poruch PN-J 05 Podniková norma jakosti pro montáž silových kabelových vedení VN, část 5. Společná evidence zkušebních protokolů VN kabelů, příručka pro záznam dat. PN-J 06 Podniková norma jakosti pro montáž silových kabelových vedení VN, část 6. Informační spolehlivostní systém pro zjištění technického života kabelů. PN-J 07 Podniková norma jakosti - Příručka jakosti pro montáž silových kabelových vedení POZNÁMKA - Podnikové normy jakosti jsou interní normy REASu vypracované na základě jednotných pracovních postupů, schválených PNE

4 Komisí pro jakost a spolehlivost kabelů, jako dokumenty systému zajištění jakosti montáže kabelových vedení. Souvisící zahraniční normy HN 33-S-23 XLPE insulated cables of 12/20 kv rated voltage for distribution networks (Podniková norma EdF) DIN VDE 0472 Prüfung an Kabeln und isolierten Leintungen DIN EN Allgemeine Prüfungen für Isolier und Mantelwerkstoffe für Kabel und isolierte Leitungen IEC 502:1994 Extruded solid dielectric insulated power cables for rated voltages from 1 kv up to 30 kv. HD Electric cables: Addition test methods Vypracování normy Zpracovatel: Ing. Vítězslav Beneš, CSc., konzultant, Brno Pracovník ONS energetiky: Ing. Jaroslav Bárta, Energoprojekt Praha, a.s. Působnost Tato norma platí pro vysokonapěťové jednožilové kabely s vytlačovanou izolací se zesítěného polyethylénu (XPE), pro použití v trojfázové distribuční síti do jmenovitého napětí 35 kv. 1 Všeobecně 1.1 Předmět normy Norma definuje společné požadavky energetiky, které musí splňovat vn kabel pro použití v distribuční síti. 1.2 Názvosloví Pro účely této normy se používají následující termíny a definice: 4

5 1.2.1 životnost kabelu (technický život): je definována jako střední doba do první poruchy s elektrickou vnitřní příčinou, tj. doba v rocích stáří, kdy s pravděpodobností 63 % nastane prvá porucha na jmenovité délce 100 km třížilového systému (300 km jednožilového kabelu) kovové stínění: uzemněná kovová vrstva, která uzavírá elektrické pole uvnitř kabelu a/nebo chrání kabel před vnějšími nepříznivými vlivy POZNÁMKA - Kovové pláště, pancéřování a uzemněná koncentrická jádra mohou sloužit také jako společné stínění vnitřní polovodivá vrstva:stínící mezivrstva z nekovového materiálu, která pokrývá jádro a jejíž funkcí je ovládání elektrického pole v izolaci. Může také vyhlazovat povrchy na rozhraních s izolací a pomáhat při vyplňování mezer (prostorů) na těchto rozhraních vnější polovodivá vrstva: stínící mezivrstva z nekovového materiálu, která pokrývá izolaci a jejíž funkcí je ovládání elektrického pole v izolaci. Může také vyhlazovat povrchy na rozhraních s izolací a pomáhat při vyplňování mezer (prostorů) na těchto rozhraních. POZNÁMKA - Ostatní názvy a definice jsou uvedeny v ČSN IEC 50(461) Mezinárodní elektrotechnický slovník, Kapitola 461: Elektrické kabely ( ) 1.3 Napětí Kabely jsou určeny pro jmenovitá střídavá napětí U/Uo: 6/10 kv; 12,7/22 kv; 20/35 kv. Musí vyhovovat požadavkům ČSN Kabely musí být schopné trvale pracovat při nejvyšším napětí dle ČSN IEC 38 Normalizovaná napětí IEC ( ). 5

6 Nejvyšší napětí kabelu jsou: 12 kv; 25 kv; 40,5 kv. Výrobce převezme tyto hodnoty do svých TP nebo podnikové normy a prokáže tyto schopnosti životnostními zkouškami 1.4 Maximální teploty Maximální dovolená teplota jádra kabelů vyhovujících této normě je: - 90 oc trvale při normálním provozu oc při krátkodobém provozním přetížení (maximálně 36 h za rok, celkem za dobu života maximálně 1000 h) oc na konci zkratu o trvání maximálně 5 s 1.5 Značení a potisk kabelu Kabely podle této normy jsou označeny: - jménem (značkou) výrobce - číslem technických podmínek nebo normy - sdruženým napětím v [kv] - písmenovou značkou - průřezem jádra a kovového stínění - označením umožňujícím identifikaci po odvinutí z bubnu (číslo serie) - rokem výroby - označením délky v [m] v souvislé řadě Označení musí být nesmazatelně natištěno nebo vytlačeno na plášti. Vzdálenost mezi začátkem jednoho a začátkem dalšího označení nesmí být větší než 1 m, délkový údaj je po 1 m. Vytlačené označení nesmí snížit tloušťku pláště pod minimální hodnoty dle čl Tvorba písmenové značky kabelu. Kabely určené pro distribuční sítě mají značku vytvořenou 6

7 následujícím způsobem (nevztahuje se na délky určené pro specifické dodávky): Jádro A hliníkové vícedrátové C měděné vícedrátové AV hliníkové vodotěsné CV měděné vodotěsné Izolace XE zesítěný polyethylen Kabel K silový kabel Stínění C měděné kovové stínění VC měděné kovové stínění s ochranou proti podélnému šíření vody pod pláštěm Plášť Y PVC plášť E plášť z PE EY kombinovaný plášť PE+PVC VE vodotěsný plášť s Al folií OY olověný plášť s PVC ochranou vrstvou Příklad značení: AVXEKVCVE vodotěsný kabel s vodotěsným Al jádrem, s XPE izolací, Cu kovovým stíněním s ochranou proti podélnému šíření vody pod pláštěm a s PE pláštěm kombinovaným s Al fólií, která brání vniknutí vody z okolí do kabelu 1.6 Informace pro objednání kabelu V objednávce kabelu se uvede: - číslo této normy a/nebo číslo TP nebo podnikové normy výrobce, - úplné označení kabelu zahrnující: sdružené napětí, značku, počet a průřez jádra, průřez hlavních žil a průřez kovového stínění - počet metrů (včetně délky potřebné pro případně požadovanou přejímací zkoušku), - požadavek na způsob dopravy, - požadavek na zaslání protokolu o výběrové zkoušce, - požadavek na provedení přejímací zkoušky 7

8 1.6.2 Objednávání kabelu se provádí podle vnitropodnikové normy PN-J 01 Podniková norma jakosti pro montáž kabelových vedení, část 1. Nákup, doprava a skladování. Při zjištění vady nebo závady kabelu se postupuje podle podnikové normy jakosti PN-J 03 Řízení neshod. 1.7 Skladování a doprava Kabely které vyhovují této PNE se dodávají a balí podle čl. 131 a,b ČSN Na každém expedičním bubnu musí být štítek s těmito údaji: - výrobce, - úplná značka kabelu, - délka v m, - číslo výrobní serie, - číslo cívky, - technická specifikace, - hmotnost (brutto, netto), - datum zkoušky Vyrobený kabel musí být u výrobce i odběratele skladován tak, aby nedošlo ke zhoršení jeho vlastností. Konce kabelu musí být uzavřeny vodotěsnými koncovými uzávěry. Pro skladování platí ČSN vyjma čl. 3, 11 a Dopravce při převzetí kabelu provede jeho kontrolu prohlídkou a potvrdí neporušenost pláště a uzavření konců do protokolu o kontrole při dopravě, který mu předá výrobce Nákup, doprava a skladování kabelu u REASu se řídí vnitropodnikovou normou jakosti PN-J 01 Pracovní postupy pro montáž silových kabelových vedení, část 1. Nákup, doprava a skladování. 1.8 Použití kabelů 8

9 1.8.1 Kabely podle této normy se používají v sítích s účinně uzemněným středem soustavy V sítích s neúčinně uzemněným středem se se tyto kabely používají tehdy, když se zemní spojení odpojí do 8 hodin a tato zemní spojení netrvají v součtu za jeden rok více než 125 hodin Není-li možno tyto podmínky dodržet, použije se kabel na vyšší jmenovité napěťí do 35 kv, jinak dojde ke zkrácení životnosti kabelu, způsobeném vyšším napěťovým namáháním. 1.9 Prostředí Kabely v základním provedení jsou určeny pro pevné uložení ve vzduchu Kabely v provedení se zábrannou proti podélnému šíření vody pod polštářem je možné použít pro pevné uložení ve vzduchu a do země. Při použití do země je třeba uvážit riziko zkrácení života degradací izolace účinkem vlhkosti. Pro výpočet životnosti se použije metodika dle Přílohy Do trvale mokrého prostředí (trvale mokrá půda, stojatá nebo stékající voda) lze použít pouze kabely vodotěsné Požadavky na kabel Vlastnosti materiálů, konstrukčních prvků a kabelu jako celku, určeného pro distribuční sítě musí vyhovovat požadavkům této PNE. Rovněž zkušební metody a postupy kterými se tyto vlastnosti ověřují musí odpovídat této PNE. Odvolávky na normy ČSN, VDE, IEC atd. se považují za součást této normy. Pokud jsou v tabulkách 6, 7, 8, 9 a 10 ve sloupci "metoda" uvedena ČSN i zahraniční norma, pak se považují za rovnocenné. 2. Technické požadavky na prvky kabelu 9

10 2.1 Konstrukce kabelu Základní provedení: jednožilový kabel s hliníkovým jádrem, s XPE izolací, Cu drátěným stíněním, s pláštěm z PVC, z PE nebo dvojitým pláštěm z PE+PVC Provedení se zábranou proti podélnému šíření vody pod pláštěm: jednožilový kabel s hliníkovým jádrem, s XPE izolací, Cu drátěným stíněním, s ochranou proti podélnému šíření vody pod pláštěm, s pláštěm z PVC, z PE nebo dvojitým pláštěm z PE+PVC Vodotěsný kabel:jednožilový kabel s konstrukčními prvky, které zabezpečí ochranu proti podélnému a příčnému proniknutí a šíření vlhkosti. 2.2 Jádro Jádro je kruhové z hliníkových drátů. Jeho provedení a vlastnosti musí odpovídat normám ČSN IEC 228, třída 2 a ČSN IEC 228 A Jádro může být zajištěno vhodným způsobem proti podélnému šíření vody a příčnému pronikání do izolace Průřezy jader jsou podle Tabulky Zkratová zatížitelnost jádra pro dobu trvání zkratu 1 s je uvedena v technických podmínkách výrobce. Tabulka 1 - Průřezy jader 6/10kV 12,7/22 kv 20/35 kv [mm2] [mm2] [mm2]

11 2.3 Vnitřní polovodivá vrstva Vnitřní polovodivá vrstva na jádru musí být vytlačovaná z polovodivého materiálu. Vodublokující vrstvu na jádru pod tímto stíněním je možno použit jen tehdy, je-li zabezpečeno elektrické spojení vytlačované polovodivé vrstvy s jádrem. Polovodivý materiál nesmí zatékat do vnitřních poloh jádra a musí být od jádra snadno odstranitelný Materiál vnitřní polovodivé vrstvy musí mít tepelné vlastnosti odpovídající provozním podmínkám kabelu Tloušťka vnitřní polovodivé vrstvy nesmí být na žádném místě nižší než 0,3 mm Rozhraní mezi izolací a vnitřní polovodivou vrstvou musí mít hladký povrch bez ostrých výstupků a jiných nerovností. Případné nerovnosti nesmí zasahovat do izolace hlouběji než 0,08 mm. Nerovnosti, jejichž výška je rovná nebo větší než 0,04 mm nesmí mít šířku základny menší než trojnásobek její výšky. Nerovnoměrnosti, jejichž výška je menší než 0,04 mm se nehodnotí. Prohloubeniny polovodivé vrstvy nesmí mít hloubku větší než 0,2 mm Po namáhání kabelu maximálním zkratovým ekvivalentním oteplovacím proudem se nesmí vnitřní polovodivá vrstva a pod ní ležící obaly deformovat tak, aby se narušila funkční schopnost kabelu. Po zkratu je před opětovným uvedením kabelu do provozu nutné vyčkat jeho ochlazení na maximální teplotu 90 oc Materiál vnitřní polovodivé vrstvy na jádře má rezistivitu při 23 oc menší než 1 Ohm.m a při 90 oc menší než 10 Ohm.m. Zjišťuje se podle ČSN IEC Izolace 11

12 Tabulka 2 - Vlastnosti XPE izolace Č. Zkouška Podmínky Požadavky Norma Mechanické vlastnosti ČSN IEC před tepelným stárnutím teplota (23 ±2) oc DIN EN Pevnost v tahu (min) 12,5 N/mm Tažnost (min) 200 % po tepelném stárnutí ČSN IEC -teplota stárnutí (135 ±3) oc doba stárnutí 7 dní DIN EN změna pevnosti (max) ±25% změna tažnosti (max) ±25% Metoda A Stárnutí kabelu ČSN IEC vcelku teplota (100 ±2) oc -doba stárnutí 7 dní DIN EN změna pevnosti (max) ±25% změna tažnosti (max) ±25% metoda D Prodloužení za tepla ČSN IEC při mechanickém namáhání teplota (200 ±3) oc DIN EN -doba zátěže 15 min zátěž 0,2 MPa Prodloužení při zatížení 100% po odlehčení (max) 15% Smrštitelnost ČSN IEC -teplota (135 ±3) oc doba zkoušky 1 h DIN EN Smrštitelnost (max) 4% Izolace kabelu je ze zesítěného polyethylénu (XPE), vytlačovaná současně se stínicí mezivrstvou. Musí mít vlastnosti podle Tabulky Maximální excentricita tj. rozdíl mezi největší a nejmenší naměřenou tloušťkou izolace, měřenou v jedné rovině, může být podle Tabulky Náhodné nehomogenity uvnitř izolace mohou mít maximální rozměr 0,2 mm. Zjistí-li se, že nehomogenity jsou větší než 0,05 mm, opakuje se zkouška na dalším vzorku. Na tomto vzorku však rozměr nerovnoměrností nesmí být větší než 0,05 mm Jmenovité hodnoty tloušťky izolace jsou uvedeny v Tabulce 3. 12

13 Minimální tloušťka může být menší než jmenovitá o maximálně 0,1 mm + 10 % jmenovité hodnoty. Hodnoty jmenovité tloušťky izolace si může výrobce zvýšit ve svých TP. Tabulka 3 - Tloušťka XPE izolace Jmenovité Tloušťka izolace [mm] napětí [kv] Jmenovitá Minimální Excentric. max. + 6/10 3,4 2,96 0,5 12,7/22 5,5 4,85 0,7 20/35 8 7,1 0,9 2.5 Vnější polovodivá vrstva Vnější polovodivá vrstva na izolaci musí být vytlačovaná z polovodivého materiálu. Musí být vyrobena tak, aby za provozních podmínek kabelu nemohlo dojít k jejímu samovolnému oddělení od izolace Materiál vnější polovodivé vrstvy musí mít tepelné vlastnosti odpovídající provozním podmínkám kabelu Tloušťka vnější polovodivé vrstvy nesmí být na žádném místě menší než 0,3 mm a větší než 0,6 mm Rozhraní mezi izolací a vnější polovodivou vrstvou musí mít hladký povrch bez ostrých výstupků a jiných nerovností. Případné nerovnosti nesmí zasahovat do izolace hlouběji než 0,08 mm Po namáhání kabelu maximálním zkratovým ekvivalentním oteplovacím proudem se nesmí vnější polovodivá vrstva a na ní ležící obaly deformovat tak, aby se narušila funkční schopnost kabelu Ovalita žíly, tj. rozdíl mezi největším a nejmenším průměrem nad vnější polovodivou vrstvou na izolaci (měřeno v jedné rovině), nesmí být větší než 0,5 mm Nad vnější polovodivou vrstvou mohou být umístěny další 13

14 obalové vrstvy (polštář, vodublokující vrstvy), které nesmí za provozních podmínek nepříznivě ovlivňovat funkční spolehlivost kabelu. Tyto vrstvy musí zajišťovat elektrické spojení vnější polovodivé vrstvy s Cu stíněním kabelu Materiál vnější polovodivé vrstvy na izolaci má rezistivitu při 23 oc menší než 1 Ohm.m a při 90 oc menší než 10 Ohm.m. Zjišťuje se podle ČSN IEC Kovové stínění kabelu Kovové stínění musí být z měděných drátů a jedné nebo dvou měděných protispirál. Dráty Cu kovového stínění musí být uloženy tak, aby zaručovaly elektrické spojení s polovodivou vrstvou na izolaci Jmenovitý průřez kovového stínění je 16 mm2 pro průřez jádra do 120 mm2včetně a 25 mm2 pro průřez jádra nad 120 mm2. Průměr drátů nesmí být menší než 0,5 mm Protispirála je z pásky o minimální tloušťce 0,1 mm. Je-li průřez protispirály menší než 1 mm2 musí se použít dvě protispirály každá o průřezu nejméně 0,5 mm2. Maximální stoupání protispirály je 4D, kde D je výpočtem určený průměr nad vnější polovodivou vrstvou Dráty kovového stínění musí být po obvodu rozdělené a uložené tak, aby vypočítaná šířka mezery mezi sousedními dráty nebyla větší než 4 mm. Je dovoleno, aby některé mezery byly širší jako 4 mm, na žádném místě však mezera nesmí být širší než 8 mm při měření na kabelu Maximální činný odpor kovového stínění musí být než odpor příslušného průřezu měděného jádra podle ČSN IEC 228 ( ) třídy 2. tj. pro průřez 16 mm2-1,15 Ohm/km a pro průřez 25 mm2-0,727 Ohm/km při teplotě 20 oc Zkratovou odolnost kovového stínění průřezu 16 mm2 a 25 mm2 14

15 uvede výrobce v technických podmínkách U vodotěsného kabelu může být kovové stínění a vrstvy nad ním nahrazeny olověným pláštěm s ochrannou vrstvou z PVC. Vlastnosti olověného pláště a ochranné vrstvy uvede výrobce ve svých TP. 2.7 Separační vrstvy Nad Cu kovovým stíněním může být separační vrstva z vodublokujícího materiálu. Tato vrstva nesmí nepříznivě působit na vlastnosti ostatních prvků kabelu. Nesmí způsobovat korozi kovového stínění. U vodotěsných kabelů s Al fólií pod pláštěm musí zabezpečovat elektrické spojení kovového stínění s Al fólií. 2.8 Plášť Plášť kabelu může být z měkčeného polyvinylchloridu (PVC), nebo z polyethylénu (PE), připouští se i kombinovaný z PE+PVC. Mechanické vlastnosti plášťů a způsob jejich ověřování uvede výrobce v technických podmínkách. Kombinovaný plášť nesmí mít horší parametry a vlastnosti než plášť z PE a vrstva z PVC nesmí nepříznivě ovlivňovat vlastnosti vrstvy z PE. Tabulka 4 - Vlastnosti PVC pláště Č. Zkouška Podmínky Požadavky Metoda zk Mechanické vlastnosti ČSN IEC před tepelným stárnutím teplota (23 ±5) oc DIN EN Pevnost v tahu (min) 12,5 MPa Tažnost (min) 150 % po tepel. stárnutí -teplota (100 ±2) oc ČSN IEC -doba stárnutí 7 dní Pevnost v tahu (min) 12,5 MPa DIN EN -změna pevnosti ±25 % Tažnost (min) 150 % změna tažnosti (max) ±25 % Pokračování tabulky 4 Tabulka 4-pokračování 15

16 Tabulka 4 - dokončení Č. Zkouška Podmínky Požadavky Metoda zk Tepelné vlastnosti ČSN IEC Odolnost vůči tlaku za tepla DIN EN -teplota (90 ±2) oc doba trvání zkoušky 4 h Hloubka vniku (max.) 50 % Tepelný náraz ČSN IEC -teplota (150 ±3) oc bez doba zkoušky 1 h prasklin DIN EN Tepelná stabilita 80 minut ČSN IEC -teplota (200±0,5)oC DIN EN Hmotnostní úbytek ČSN IEC -teplota (100 ±2) oc doba stárnutí 7 dní DIN EN Úbytek (max) 1,5 mg/cm Tažnost za chladu 20 % ČSN IEC -teplota (-15 ±2) oc DIN EN Plášť kabelu je barvy černé a je stabilizovaný proti slunečnímu záření. Na požádání odběratele může být PVC plášť i barvy červené Mezi pláštěm a kovovým stíněním může být podélně položená vrstva z laminované hliníkové folie tloušťky 0,1 až 0,25 mm, s překrytím nejméně 5 mm. Fólie je tepelně svařena Vlastnosti PVC pláště jsou v Tabulce 4, vlastnosti PE pláště jsou v Tabulce Plášť musí být celistvý, jeho povrch hladký a nepoškozený. Musí vyhovět napěťové zkoušce střídavým napětím 10 kv po dobu 15 16

17 minut ve vodě při teplotě okolí. Ověřuje se při typové a přejímací zkoušce. Typová zkouška se provede samostatně pro jednoduchý a kombinovaný plášť. V průběhu výroby se celistvost kontroluje průběžně suchým zkoušečem. Zkoušeč musí být schopen detekovat tytéž vady, které jsou zjistitelné při typové zkoušce podle Tabulky Jmenovitá tloušťka PVC nebo PE pláště je t = 2,5 mm. Tloušťka pláště nesmí být na žádném místě nižší než 2 mm. Zjištěná průměrná tloušťka musí být větší nebo rovná jmenovité Pro PE plášť u kombinovaného pláště PE+PVC platí předchozí článek s tím, že jmenovitá tloušťka ochranné PVC vrstvy je 1,5 mm a minimální tloušťka je 1,13 mm. Zjištěná průměrná tloušťka musí být větší nebo rovná jmenovité. Tabulka 5 - Vlastnosti PE pláště Č. Zkouška Podmínky Požadavky Metoda zk Mechanické vlastnosti ČSN IEC před tepelným stárnutím teplota (23 ±5) oc Pevnost v tahu (min) 18 MPa DIN EN Tažnost (min) 300 % po tepelném stárnutí -teplota (110 ±2) oc ČSN IEC -doba stárnutí 14 dní Tažnost (min) 300 % DIN EN Tepelné vlastnosti ČSN IEC Odolnost vůči tlaku za tepla -teplota (115 ±2) oc DIN EN -doba trvání zkoušky 4 h Hloubka vniku (max) 30 % Odolnost proti bez ČSN IEC popraskání trhlinek DIN EN Tabulka 5-pokračování 17

18 Tabulka 5-dokončení Č. Zkouška Podmínky Požadavky Metoda zk Obsah sazí (2,5 ±0,5) % DIN VDE 0472 č Odolnost proti nízké ČSN IEC teplotě teplota -15 oc Průměr kabelu DIN EN -do 30 mm, kladivo 750 g bez do 55 mm, kladivo 1000 g trhlinek 2.9 Kompletní kabel Vlastnosti kabelu musí vyhovovat požadavkům podle Tabulek 6 až Požadovaná životnost kabelu je 40 roků, dočasně se připouští (po dobu trvání životnostní zkoušky) životnost minimálně 30 roků při splnění podmínek podle čl. 4.5, a Životnost se ověřuje u výrobce rozšířenou typovou (životnostní) zkouškou podle čl. 3.6 a Přílohy 1 této normy U odběratele se životnost ověřuje statistickou analýzou provozních poruch podle čl. 4.6 a Přílohy 2 této normy. 3 Ověřování vlastností kabelu 3.1 Zkoušky všeobecně Pokud není uvedeno jinak, zkouší se kabel při teplotě 20 ±5 oc. Frekvence střídavého zkušebního napětí je 49 až 61 Hz, průběh má být přibližně sinusový, napětím se rozumí efektivní hodnota. Zkouší se na vzorcích a expedičních délkách kabelů. 3.2 Druhy zkoušek 18

19 3.2.1 Kusové zkoušky se provádějí na všech expedičních délkách. Jsou uvedeny v Tabulce Výběrové zkoušky se provádějí na 10 % výrobních délek kabelu vyrobených v nepřetržitém sledu, minimálně však na jedné výrobní délce. Jsou uvedeny v Tabulce Přejímací zkoušky se provádějí při přejímce kabelu za účasti zástupce odběratele, v rozsahu sjednaném ve smlouvě o dodávce, dle čl Zkoušky se provádějí na 10 % přebíraných délek náhodně vybraných Typové zkoušky se provádějí vždy na prototypu nového kabelu, při změně konstrukce, materiálů nebo změně technologie výroby v případě, že mohou ovlivnit životnost kabelu. Mohou být opakovány v dohodnutých intervalech podle požadavku energetiky, aby byla ověřena trvalost vlastností kabelu. Jsou uvedeny v Tabulkách 8, 9 a 10. Zkoušky kusové a výběrové jsou součástí typových zkoušek. 3.3 Kusové zkoušky Pro kusové zkoušky platí Tabulka Kopii protokolu o kusové zkoušce obdrží odběratel spolu s kabelem. 3.4 Výběrové zkoušky Pro výběrové zkoušky platí Tabulka Kopii protokolu o výběrové zkoušce obdrží odběratel spolu s kabelem, pokud o to požádá při objednávce. 3.5 Typové zkoušky Typové zkoušky se provádějí podle tabulek 8. a 9, životnostní 19

20 (rozšířená typová) elektrická zkouška podle Tabulky Pokud není stanoveno jinak, provedou se elektrické typové zkoušky podle Tabulky 8 na vzorcích o délce 10 až 15 m. Pořadí zkoušek podle tabulky musí být zachováno. Měření závislost tg delta se provede na zvláštních vzorcích libovolné délky Celistvost pláště se při typové zkoušce ověřuje na expediční délce. Napětí se přikládá na kovové stínění, druhá elektroda je tvořena vodou. U kombinovaného pláště se zkouší současně obě vrstvy. Jednovrstvové pláště se zkouší samostatně. 3.6 Životnostní (rozšířená typová) zkouška Životnostní zkouška je rozšířená typová zkouška. Provede se za podmínek dle Tabulky Zkouška se provede na vzorcích kabelu v základním provedení bez ochran proti vnikání a šíření vody v jádře a pod pláštěm. Vzorky jsou zbaveny pláště. Konce vzorků musí být opatřeny vhodnými koncovkami. Délka vzorku mezi koncovkami je minimálně 10 m, průřez jádra je Al/150 mm2, jmenovité napětí je 12,7/22 kv. Aktivní délka vzorku kabelu při životnostní zkoušce je délka kabelu ponořená do vody Před zkouškou musí být vzorky kondiciovány po dobu 7 dní při teplotě jádra 90 oc Počáteční elektrická pevnost se zjišťuje krátkodobou zkouškou stupňovitě zvyšovaným střídavým napětím na pěti nezestárlých vzorcích. Napětí se zvyšuje od hodnoty 5 Uo po stupních Uo každých 5 minut až do průrazu Pro dlouhodobou zkoušku musí být vzorky kabelu upraveny tak, aby po celou dobu trvání zkoušky bylo jádro naplněné vodou a povrch žíly byl ve styku s vodou. Vzorky se naplní vodovodní vodou a doplňují se demineralizovanou vodou. 20

21 3.6.6 Doba trvání dlouhodobé zkoušky je 6, 12, a 24 měsíců, odebírá se vždy po 5 vzorcích Po celou dobu zkoušky se vzorky udržují na konstantní teplotě kabelu v rozmezí 45 oc až 55 oc. Ohřívat kabel je možno elektrickým proudem v jádře nebo v stínění kabelu, nebo vyhříváním vody v níž jsou vzorky uloženy Zbytková elektrická pevnost se zjišťuje na zestárlých vzorcích (postupem podle čl ), odebraných v intervalech podle čl Doba mezi odběrem vzorků a zkouškou stupňovitě zvyšovaným napětím nesmí přesáhnout 48 hodin Hodnoty průrazných napětí naměřených při zkoušce počáteční a zbytkové elektrické pevnosti se vyhodnotí statisticky podle Přílohy 1, pomocí Weibullova rozdělení Zjištěná charakteristická hodnota počáteční pevnosti U63, odpovídající 63,2 % pravděpodobnosti průrazu, nesmí být nižší než 15 Uo, kde Uo je fázové jmenovité napětí. Zjištěná hodnota parametru tvaru b, charakterizující rozptyl hodnot průrazného napětí a tím i jakost výroby, nesmí být menší než 6. Je-li hodnota b je menší než 6 může se provést krátkodobá zkouška počáteční pevnosti na dalších 7 vzorcích. Hodnota parametru b nesmí být pak menší než Zjištěná charakteristická hodnota zbytkové elektrické pevnosti U63 nesmí být menší než 12 Uo. Nejmenší naměřená hodnota napětí sledovaného výběru nesmí být menší než 9 Uo Vzorky kabelů u kterých nenastane průraz ani při napěťovém stupni 300 kv se do vyhodnocení započítávají hodnotou 26 Uo Při průrazu v koncovce se zkouška jedenkrát opakuje na zkráceném vzorku, jehož délka nesmí být menší než 8 m. Při průrazu koncovek na více vzorcích nesmí celková délka zkoušených vzorků poklesnout pod 45 m. Při opakovaném průrazu koncovky se do 21

22 hodnocení započítává vyšší hodnota průrazného napětí Nastane-li během celého průběhu zkoušek průraz maximálně jednoho vzorku v každém výběru, lze provést výpočet parametrů Weibullova rozdělení ze zbývajících 4 měření Pokud ve výběrech stárnutých 6, 12 a 24 měsíců při zkouškách postupně zvyšovaným napětím na jednom vzorku naměří hodnota průrazného napětí menší než 9 Uo avšak větší než 6 Uo, lze to pokládat za náhodnou chybu a charakteristická hodnota U63 se počítá ze zbývajících 4 měření Pro výběry s použitím čl a platí rovněž mezní hodnoty z čl Výsledky zkoušek se však považují, při udělování aprobace pro použití kabelu v distribuční síti, za méně věrohodné. 3.7 Vodní stromečky Rozbor vodních stromečků se provádí jako součást rozšířené typové zkoušky na vzorku kabelu, odebraného z kabelu zestárnutého po 24 měsících dle čl , u kterého se při stanovení zbytkové elektrické pevnosti zjistila nejnižší hodnota průrazného napětí Ze vzorku se odstraní plášť, kovové stínění a jádro. Z izolace, včetně polovodivých, vrstev se nařežou mezikruží o tloušťce maximálně 1 mm, při čemž je možno kroužky řezat jednotlivě nebo ve spirále. Řezná plocha má být hladká a bez rýh. Vodní stromečky se pozorují na takovém počtu kroužků, který odpovídá 20 mm délky žíly. Nařezané kroužky se barví v roztoku metylénové modři, opláchnou se a vysuší Vysušené vzorky se prohlížejí pod mikroskopem s minimálně 20 násobným zvětšením, zaznamená se počet a velikost vodních stromečků V izolaci se nesmí vyskytovat vodní stromečky motýlkové 22

23 nebo otevřené (vented) delší než 1 mm. 4. Zabezpečení jakosti kabelů 4.1 Aprobace pro použití v distribuční síti Požadovaná trvalá jakost výroby a vazba mezi REASy a výrobci je zajištěna dohodou o přistoupení k systému zabezpečení jakosti kabelových vedení ve smyslu ČSN EN ISO 9001 čl Dohodu s výrobcem sjednává v zastoupení REASů Komise pro jakost a spolehlivost kabelů, nebo jiná k tomu od REASů pověřená komise (dále jen Komise). Dohoda má charakter doporučení Při volbě dodavatele se dává přednost výrobci kabelů, který se připojil k systému zabezpečení jakosti a získal aprobaci Výrobce zavede systém řízení jakosti a předloží REASům sdruženým v Komisi doklad o certifikaci systému řízení jakosti výroby kabelu dle ČSN EN ISO Prokáže Komisi svou schopnost trvale zajistit jakost výroby na požadované úrovni Výrobce předloží Komisi protokoly o typových zkouškách. Komise ověří zda výsledky zkoušek odpovídají požadavkům této normy. Typové zkoušky musí být provedeny: v termínu dohodnutém s Komisí: - na zkušebně energetického podniku (REASu) - na zkušebně energetikou uznávané organizace - není-li to možné, pak na podnikové zkušebně výrobce za dozoru pověřeného zástupce REASů sdružených v Komisi a to v dohodnutých intervalech Je-li schopnost výrobce zajistit trvalou jakost uznána za vyhovující, vydá Komise aprobaci pro použití v distribuční síti. Aprobace má formu doporučení pro vedení REASů a platí jen pro kabel vyráběný určitým výrobcem na určité výrobní lince. Součástí aprobace je doporučení prodloužit platnost TP na dobu neurčitou. 23

24 4.2 Audit při zahájení a během výroby REASY sdružené v Komisi nebo jimi pověření zástupci mají právo provést externí audit systému řízení jakosti u výrobce (dodavatele). Audity u výrobce se provádějí z důvodů: - předběžného ohodnocení dodavatele (výrobce) pro navázání dodavatelských smluvních vztahů a pro připojení k systému zabezpečení jakosti. - v rámci smluvních vztahů pro ověření, zda systém řízení jakosti dodavatele (výrobce) splňuje nadále specifikované požadavky a je uplatňován. Za tímto účelem mohou REASy sdružené v Komisi požadovat opakování některých typových zkoušek v dohodnutém intervalu Rozsah auditu Prověřuje se systém řízení jakosti výroby vn kabelů v rozsahu dohodnutém s výrobcem, zejména však: - typové zkoušky, - mezioperační kontroly, - výběrové a kusové zkoušky, - činnosti ovlivňující významným způsobem jakost 4.3 Přejímka Při přejímce může být přítomen zástupce odběratele. Má právo: - prostudovat protokoly z kusových zkoušek a posoudit výsledky, - zkontrolovat kabel prohlídkou Pokud bylo ve smlouvě požadováno provedení přejímacích zkoušek, má právo požadovat provedení kterékoliv z následujících zkoušek podle této normy: - kontrolu rozměrů dle Tabulky 7, 24

25 - zkoušku poměrného prodloužení izolace (hot set test) dle Tabulky 7, - měření částečných výbojů na náhodně zvoleném bubnu s expediční délkou kabelu dle Tabulky 6, - zkoušku střídavým napětím dle Tabulky 6, - zkoušku celistvosti pláště ve vodě dle Tabulky 8, u kabelu s kombinovaným pláštěm Pokud nevyhoví kabel kterékoliv přejímací zkoušce, může být celá dodávka odmítnuta. Výrobce má právo naložit s odmítnutou dodávkou podle své vůle, zavazuje se však že ji nedodá v žádném případě jinému REASu, zapojenému do systému zajištění jakosti. 4.4 Vztah PNE k technickým podmínkám výrobce Výrobce vypracuje a předloží REASům sdruženým v Komisi návrh technických podmínek (TP) kabelu nebo podnikové normy (PN) Součástí TP a PN je tabulka zatížitelnosti kabelu, tabulka rozměrů kabelu a jeho prvků, zkratová odolnost kovového stínění vodiče, zkratová odolnost kabelu, popis konstrukce kabelu, značky kabelu, zkoušky a to i v této normě neuvedené a způsob jak výrobce zajistí požadovanou životnost při trvalém provozu na nejvyšší napětí REASy sdružené v Komisi posoudí TP resp. PN zda splňují požadavky této normy. Pokud požadavky splňují, REASy je na doporučení Komise schválí na dobu určitou do provedení typové a životnostní (rozšířené typové) zkoušky. Po ukončení zkoušek se postupuje podle čl a Používání a montáž Pro používání kabelů platí ČSN a ČSN Projektování kabelových vedení a pokládka kabelu se řídí podnikovou normou PN-J2 Podniková norma pro montáž silových kabelových vedení, část 2 Projekce a pokládka. 25

26 4.5.2 Kabely podle této PNE se nesmí ukládat při teplotě kabelu nižší než + 4 oc. Při pokládání kabelů a před montáží souborů musí být konce kabelů uzavřeny smrštitelnými uzávěry. Neuzavřený konec kabelu může být ponechán jen po dobu nezbytně nutnou pro montáž souboru. Pokládka tažením za jádro se vzhledem k utěsnění nepřipouští Při mechanickém pokládání kabelu musí být dodrženy zásady: - Kabely se mohou zatahovat za plášť tažnou punčochou, - Musí být použito zařízení pro omezení nejvyššího tahu, které musí být doplněno samostatným záznamníkem tažné síly s tiskárnou, - Při tažení se musí používat ukládací kladky a válečky. - Při tažení musí být dodržen nejmenší dovolený poloměr ohybu, který je při tažení 20Dk. Po uložení je nejmenší dovolený poloměr: 15Dk, pro kabely s PE, PVC nebo dvojitým pláštěm 20Dk pro kabely s AL laminovaným PE pláštěm kde Dk je průměr kabelu - Dovolená tažná síla při tažení je podle TP výrobce, nejvýše však F = 120 D [N] Jednožilové kabely není dovoleno klást jednotlivě do trubek z feromagnetického materiálu. Mohou se klást do těchto trubek pouze v třížilovém uskupení. Upevňování kabelu je možné pouze příchytkami z nemagnetického materiálu Po uložení kabelu a po zapískování se ověřuje celistvost pláště zkouškou stejnosměrným napětím 5 kv po dobu 5 min. Svodový proud by neměl překročit hodnotu 0,2 ma na 100 m délky kabelu Zkouška izolace přiloženým napětím po pokládce, zapískování a po montáži souborů, se provádí podle ČSN čl Pro 26

27 kabely s XPE izolací se doporučuje používat střídavé napětí 0,1 Hz nebo ss napětí s kmitavou vlnou. 4.6 Provozní ověřování životnosti Energetický podnik eviduje provozní poruchy a vyhodnocuje je statistickou analýzou Weibullovou metodou podle Přílohy 2. této normy a podle podnikové normy jakosti PN-J 06 Podniková norma pro montáž silových kabelových vedení, část 6. Informační spolehlivostní systém pro zjištění technického života kabelů Příčiny závad a poruch se analyzují podle PN-J 04 Podniková norma pro montáž silových kabelových vedení, část 4. Analýza příčin závad a poruch. Opakované poruchy se analyzují za účasti zástupce výrobce. Tabulka 6 - Kusové zkoušky Č. Zkouška Podmínky Požadavky Metoda Čl. zk. PNE Měření odporu jádra ČSN DIN VDE 2.2 kondicionování: IEC expediční délka nebo h ČSN část 501 -krátký vzorek 1 h IEC 228A ČSN Zkouška střídavým ČSN napětím jmenovité napětí: ČSN IEC 6/10 kv 28 kv 60-1 DIN VDE 12,7/22 kv 50 kv /35 kv 75 kv bez č doba zkoušky 5 minut průrazu metoda B Měření částečných výbojů DIN VDE 2.9 -amplituda kal.impedance 5 pc zkušební napětí 2 Uo část 513 Intenzita výbojů 2pC ČSN část Zkouška celistvosti ČSN pláště suchý bez zkoušeč průrazu Tabulka 6-pokračování 27

28 Tabulka 6-dokončení Č. Zkouška Podmínky Požadavky Metoda Čl. zk. PNE Kontrola prohlídkou ČSN Činný elektrický odpor ČSN kovového stínění průřez 16 mm2 20 oc 1,15 25 mm2 0,727 Ohm/km Tabulka 7 - Výběrové zkoušky Č. Zkouška Podmínky Požadavky Metoda Čl. zk PNE Výstavba jádra ČSN ČSN IEC 2.2 IEC DIN EN Kontrola rozměrů TP výrobce VDE 0273 ČSN IEC 2.2 prvků kabelu a PNE až nerovnoměrnosti DIN EN 2.9 izolace Prodloužení za tepla PNE Tab.2 ČSN IEC 2.4 (hot set test) zkouška č % DIN EN Měrný elektrický odpor ČSN kovového stínění 0, oc Ohm.mm2/m DIN VDE 0472 č Podélná smrštitelnost DIN VDE 2.8 PE pláště délka vzorku (500 ±5) mm část -kondicionování 24 h 630 -uložení v termostatu 5 h metoda -teplota (80 ±1) oc A -doba 5 h -ochlazení na teplotu (23 ±3) oc -počet cyklů 5 Smrštění 7mm 28

29 POZNÁMKA - Rezistivita kovového stínění se jako výběrová zkouška měří jen tehdy, když se neměří činný elektrický odpor při kusové zkoušce. Tabulka 8 - Elektrické typové zkoušky Č. Zkouška Podmínky Kritérium Metoda Čl. zk PNE Zkouška stability 2.9 kabelu 1 Měření částečných ČSN výbojů kalibrační impuls 5 pc část 47 -zkušební napětí 2 Uo DIN VDE Amplituda výbojů 2 pc 0472 část Ohybová zkouška s ČSN měř. část. výbojů průměr trnu 20(D+d) ±5% (D-průměr kabelu, DIN VDE d-průměr jádra) O472 Měření část.výbojů část 603 jako při zk. č. 1 2 pc Tepelná závislost ČSN tg delta pomalé,vyhřívání vzorku na teplotu (90 ±2) oc DIN -při teplotě 90 oc 2 h VDE zkušební napětí 2 kv část 505 Ztrátový činitel -při teplotě okolí při teplotě 90 ±2 oc Tepelné cykly s ČSN měř. část. výbojů vyhřátí vzorku proudem v jádře -vyhřívací cyklus 5 h -teplota (100 ±2) oc -max.3 h vyhřívat ČSN 34-2h udržovat teplotu h chladnout -počet cyklů 3 DIN -po 3 cyklu měření VDE 0472 část.výbojů jako u 2 pc část 513 zkoušky 1 Tabulka 8-pokračování 29

30 Tabulka 8-dokončení Č. Zkouška Podmínky Kritérium Metoda Čl. zk PNE Zkouška impulsním ČSN atmosferickým napětím vyhřáti na teplotu (95 ±2) oc -10 kladných impulsů ČSN IEC -10 záporných impulsů 60-1 jmen. napětí -10 kv 75 kv bez průrazu DIN -22 kv 125 kv bez průrazu VDE kv 180 kv bez průrazu část hodinová zkouška DIN VDE 2.9 střídavým napětím 3 Uo bez průrazu 0472 část 508 ČSN Zkouška kabelového 2.8 pláště napětím ČSN -napětí střídavé 10 kv bez průrazu trvání 15 min. část Rezistivita 8 polovodivé vrstvy 23 oc <1 Ohm.m ČSN IEC 2.3, (90 ±2) oc <10 Ohm.m Tabulka 9 - Neelektrické typové zkoušky Č. Zkouška Podmínky Kritérium Metoda Čl. zk PNE Zkoušky izolace ČSN IEC 1.1 Mechanické vlastnosti PNE PNE Tabulka 2, zkouška Tabulka 2 DIN EN č. 1 až Nasákavost 1 DIN VDE -teplota (85 ±2) oc mg/cm doba zkoušení 14 d část Zkoušky PVC pláště Mechanické a tepelné PNE PNE PNE vlastnosti Tabulka 4 Tabulka 4 Tabulka 4 Zkouška č. 1 až Zkoušky PE pláště PNE PNE PNE 2.8 Tabulka 9-pokračování 30

31 Tabulka 9-dokončení Č. Zkouška Podmínky Kritérium Metoda Čl. zk PNE Mechanické vlastnosti Tabulka 5 Tabulka 5 Tabulka 5 Zkouška č. 1 až Zkoušky na kompletním ČSN IEC 2.9 kabelu Kabel s PVC pláštěm DIN EN 4.1 Vzájemné ovlivňování teplota stárnutí (100 ±2) oc -doba stárnutí 7 dní Změna pevnosti v tahu a tažnosti izolace a ČSN IEC pláště (max) ±25 % Odolnost vůči úderu (-15 ±2) oc bez DIN EN za chladu prasklin teplota 4.3 Odolnost vůči šíření samo- DIN VDE 2.9 plamene u kabelů z PVC zhašení 0472 nebo PE+PVC pláště část 804 ČSN IEC Kabel s PE pláštěm ČSN IEC 4.4 Vzájemné ovlivňování teplota stárnutí (100 ±2) oc -doba stárnutí 7 dní DIN EN Změna tažnosti (max) ±25 % Tažnost PE pláště 300 % (min) DIN 4.5 Tvrdost Shore D VDE měřeno na kabelu 55 část 631 -měřeno na zkušební 55 destičce DIN DIN 4.6 Těsnost vůči podélnému VDE 0472 VDE šíření vody pod pláštěm* část 811 část 811 * S výjimkou kabelů v základním provedení 31

32 Tabulka 10 - Elektrická životnostní (rozšířená) typová zkouška Č. Zkouška Podmínky Kritérium Metoda Čl. zk PNE Kondicionování vzorků DIN VDE 3.6 -počet vzorků teplota jádra 90 oc část 508 -doba kondicionování 7x24 h metoda A Stanovení počáteční 15 Uo elektrické pevnosti Stupňovitě zvyšované napětí Uo/5minut -počáteční hodnota 5 Uo -počet vzorků 5 -teplota (23 ±5) oc Stárnutí -počet vzorků pro každou dobu stárnutí doba stárnutí 6 měsíců bez průrazu 12 měsíců bez průrazu 24 měsíců bez průrazu -teplota vzorku (50 ±5) oc -napětí na vzorku 4 Uo Stanovení zbytkové U63 12 Uo elektrické pevnosti Umin 9Uo každého výběru po 6, 12, 24 měsíců jako Vodní stromečky PNE -maximální délka 1 mm čl

33 5 PŘÍLOHY Příloha 1 - Vyhodnocení elektrické pevnosti Vyhodnocení počáteční a zbytkové elektrické pevnosti při životnostních zkouškách se provede Weibullovou metodou. Weibullův diagram kumulativní četnosti jako funkce průrazného napětí se vytvoří následovně: 1. Na osu X se vynáší průrazné napětí Un) vztažené k 5 Uo. Rozsah osy je 5 až 30. Pro jednotlivé úseky osy platí Xn=kx.ln(Un/ 5Uo) 2. Na osu Y se vynáší kumulativní četnost (Sn), vypočtená podle vztahu Sn=(n - 0,3) / (N + 0,4) Rozsah na ose Y je 1% až 99%, úseky na ose se vypočítají ze vztahu Yn = ky. ln [- ln (1 - Sn)] -ln (-ln 0,99) kde kx a ky jsou konstanty měřítka os X a Y při grafickém zpracování, N je celkový počet vzorků a n = 1,2,3,...,N. 3. Parametry přímky (Y = a + bx), proložené naměřenými hodnotami se z hodnot X a Y vypočítají lineární regresí metodou nejmenších čtverců. Z přímky se získají parametry Weibullova rozdělení U63,b. 4. Parametr U63 je charakteristická střední hodnota elektrické pevnosti odpovídající 63,2 % pravděpodobnosti průrazu 5. Parametr b je parametr strmosti, charakterizující rozptyl hodnot průrazného napětí a tím i jakost výroby. 33

34 Příloha 2 - Výpočet skutečné hodnoty technického života 1. Kontrola požadovaného technického života se provede sledováním provozních poruch a jejich statistickou analýzou Weibullovou metodou. Sledují se poruchy instalovaného kabelu s elektrickou vnitřní příčinou v kalendářních letech Ki, i = 1,2,...p, kde i je pořadí kalendářního roku sledování a p je počet roků sledování. 2. Dobu, která uplyne mezi datem instalování objektu a datem jeho poruchy, je stáří objektu při poruše. Stáří se určí počtem měsíců, které jsou mezi kalendářním měsícem instalování a měsícem poruchy kabelu, zvětšeným o jednotku. 3. Podle stáří při poruše se zařadí objekt do příslušného ročního intervalu (j-1,j), kde j je počet roků j = 1,2,...p. Počet poruch, které nastaly v intervalu (j-1,j) stáří kabelu, bez ohledu na to v kterém kalendářním roce nastaly, je Mj. 4. Poruchy Mj nastaly na kumulativní délce kabelu p=j+1 Zj = Lk (1) k=1 5. Přepočet poruch na měrný počet se provede dle vzorce Lo M* j =. Mj (2) Zj kde L0 = 100 km třížilového systému. 6. Předpokládá se, že při poruše se nemění charakter intenzity poruch β(t), t>0. Potom platí pro interval stáří kabelu vztah T E(V* t ) = β*(t) d(t) = * (t) (3) kde E(Vt * ) je střední měrný počet poruch v intervalu stáří (0,T) 34

35 a *(T) je kumulativní intenzita poruch z Weibullova rozdělení dle vztahu T a *(T) = ( ) (4) t0 Platí tedy t a E(Vt * ) = ( ) (5) t0 7. Považujme (5) za regresní funkci. Pak lze najít parametry Weibullova rozdělení (t0, a) metodou nejmenších čtverců pomocí bodů (j,vj), j = 1,2,3...p (6) j kde Vj * = Ml * (7) l=1 a Ml * se vypočte podle (2) 8. Střední dobu do poruchy E(τj * ) pro měrnou délku kabelu pak lze vypočítat ze vztahu 1 E(τj * ) = t0. [ Г( + 1)] [rok] (8) a kde Г je gama funkce. 9. Životnost se rovná střední době do poruchy. 35

36 Příloha 3 - Související technické podmínky výrobců TP KVM 6046/92 Technické podmínky pro vodotěsné kabely typu AXEKCE(Y)-VT (Kablo Velké Meziříčí) TP KK 008/95 Technické podmínky pro jednožilový kabel AXEKVCE a AXEKVCEY na napětí 10, 22, 35 kv (Kablo Kladno) TP KB- 01/94 Vn káble s izoláciou zo zosieteného polyetylénu (Kablo Bratislava) 36