V dnešní době si již nedokážeme život bez elektrické energie přestavit. Stále znovu a znovu se však přesvědčujeme, že žádné technické zařízení vyrobené lidskou rukou není a ani nemůže být dokonalé.
Protože je známo, že elektřina tím, že ji nelze rozpoznat našimi základními smysly patří mezi nebezpečné pomocníky, tak se již od začátku používání el. energie prosazovaly přístupy, které vedly k vypracování standardních postupů a z nich pak vznikly normy, ať již výrobní nebo bezpečnostní. Dnes máme poměrně rozsáhlé soubory norem, vyhlášek a zákonů, které musíme ovládat.
V současné době je již platná nová norma na revize elektrických zařízení ČSN 332000-6, platná od září 2007. O nové normě tu již řeč byla a tak se k tomu nebudu vracet.

Bohužel v terénu přicházíme na to, že se ne vždy tak snadno podle norem postupuje.
Vždyť naše práce jde velmi často proti představě zákazníka: ten chce hlavně kladnou revizi a další ho moc nezajímá. Je to stejné jako v jiných oborech, kde se jedná o kontrolní činnost. Protože tuto činnost provádějí lidé, každý z nás má trochu jiný přístup k provedení revize. Díky tomu vzniká prostor pro některé neseriózní zákazníky, kteří Vás obvykle přesvědčují, že pokud to nenapíšete jak on chce obrátí se jinam.

Nejčastěji se snažím zákazníka přesvědčit, což je závislé na jeho přístupu. Někdy se to podaří, jindy ne. Bohužel je mezi námi dost kolegů, kteří za pár korun navíc to klidně podepíší.

V praxi nacházíme zařízení různého stáří. To znamená, že některá elektrická zařízení vznikla v době, kdy platily jiné předpisy a jiná provozní pravidla. K tomu je třeba přihlížet při provádění vlastních revizí. Zařízení vzniklá v dřívější době nejsou tak technicky složitá, spíše se potýkáme s možností náhradních dílů. Proto bývá jejich revize jednodušší, údržba naopak komplikovanější. Nesmíme zapomenout, že je tedy musíme posuzovat podle norem platných v době jejich vzniku resp. podle požadavků tak, aby neohrožovala ani dnes. To dělá potíže začínajícím revizním technikům, protože ti se neučí starší normy, ani je nemají většinou k dispozici. K tomu se přidává, že se starší normy šatně shání, aby mohl každý dostudovat co v době vzniku zařízení bylo platné a zda tedy je možné ponechat zařízení v provozu.

Novější zařízení vyžadují speciální přístupy resp. pracovní postupy při prováděných kontrolách. Např. dnes už asi skoro nikdo neměření uzemnění starými metodami, vždyť v Praze se to ani v podstatě nedá. Také kromě výborného vybavení musí každý zvážit kam až jeho znalosti sahají a co může po odborné stránce zvládnout.

Nevím jak vy, ale já jsem udělal zkušenost, že pro řádné provedení revize je důležité, aby zejména u výchozích revizí byl revizní technik přítomen průběžně na stavbě, kontroloval práce, připomínkoval, zejména ty, které budou zakryty.
Chtěl bych Vám to dokladovat na příkladu z naší oblasti, kde hodně pracuji. Jedná se o revize vn celků, část kterou chci probrat je pokládka kabelů vn a nn, což je velmi podceňovaná část, kde každému připadá, že není co pokazit.

Pokládka kabelů je zdánlivě jednoduchá záležitost. Vždyť položíme kabel do připraveného výkopu. Už ale narážíme na to, zda je ve správné hloubce, správně prostorově uložen a správně zakryt.
Např. kabel 22kV do země je nejlepší kabel typu AXEKCVEY, který je vodotěsný. Tento kabel je po dohodě s výrobcem vyráběn s vrchním pláštěm červené barvy pro odlišení od ostatních kabelů. Kabely se mohou do země ukládat buď v trojúhelníkové formaci nebo v plošné. Při tomto způsobu ukládání se uloží nejprve dva kabely vedle sebe a třetí se pokládá na ně. Kabely se pak po cca 2m svazkují. Při ukládání kabelů do země je třeba dodržovat prostorové uspořádání podle příslušných ČSN (736005). Kabely se ukládají do pískového lože s frakcí 0-4mm. Nesmí zde být kameny. Po té se kabely zasypou opět vrstvou písku a zakryjí betonovými destičkami nebo jiným rovnocenným způsobem. U kabelů vn se nedovolují jako zákryt použít plastové destičky. Při ukládání více kabelů vedle sebe se tyto oddělují přepážkou odolávající oblouku provedené např. z betonových desek. Pokud toto ustanovení nelze dodržet, je nutné uložit kabel např. do žlabu. Pokud je ukládán do kabelové rýhy také zemnicí pásek musí být uložen naplocho a na dno výkopu (na rostlý terén) a to nejméně 10cm pod kabelem nebo vedle kabelu. Spoje musí být chráněny proti korozi. Kabely musí být na obou koncích označeny označovacími štítky. Doporučuje se 20cm pod kabelovou koncovkou. Oddělení kabelů, jejich zakrytí a nedostatečné pískové lože bývá častou závadou.

Pokládka kabelů do země může být prováděna ručně, za pomocí elektropohonů a nebo navíjecího zařízení. Nikdy není dovoleno tahat kabely např. pomocí traktoru.

Vždy však před pokládkou je nutné provést několik kontrol: kabelový buben se před zahájením pokládky zkontroluje zda není poškozen a jsou-li konce kabelu neprodyšně uzavřeny. Ověří se typ a průřez kabelu. Před odvíjením se buben umístí na vhodné odvíjecí zařízení nebo se odvíjí z přepravního odvíjecího podvozku.

Pokládka smí probíhat pouze za teplot vyšších než +4°C (min. tepl. +5°C). Je-li teplota kabelu nižší musí se kabel ohřát. Toho lze docílit např. uložením do teplé místnosti po dobu minimálně 24 hodin nebo ohříváním pod plachtou. Takto ohřátý kabel musí být co nejrychleji položen, aby nedošlo k jeho ochlazení. Pokládka musí probíhat v jednom tahu. Při pokládce a všech pracích je neustále třeba dbát, aby konce kabelu byly chráněny proti vniknutí vody a vlhkosti.
Při ruční pokládce má být na jednoho pracovníka cca 35kg váhy kabelu resp. 4-5m délky. Pokládka se usnadní rozmístěním válečků do trasy též cca po 4-5m. Při vlastní pokládce je třeba dbát na plynulost, aby pokládka probíhala bez trhání za kabel. Velkým nebezpečím je možnost mechanického poškození pláště kabelu při tažení po zemi. Pro snížení tohoto rizika se právě umisťují válečky do trasy. Zejména je třeba dbát zvýšené pozornosti v ohybech pro dodržení dovoleného poloměru a také aby kabel byl oddalován od stěn a nedocházelo k poškození pláště. Ruční pokládka je tedy náročná na počet pracovníků, kteří musí být poučeni.
Další možnosti jsou využít některého druhu mechanizované pokládky. V těchto případech je nutné umístit válečky neboli odvalovací rolny do trasy. Při pokládce elektropohony se dávají válečky poháněné elektropohony cca po 20-30m. Všechny elektropohony jsou napájeny z centrálního rozvaděče přes malé rozvodnice a otáčky jsou řízeny z jednoho místa. Tam, kde se vyskytují ostré ohyby, je nutno pohony umístit na začátku a konci ohybu. Tento způsob pokládky je výhodný v tom, že tažná síla je rozdělena celkem rovnoměrně po trase, takže mechanické namáhání kabelu je minimalizováno. Též požadavek na počet pracovníků je malý. Je však náročný na přípravu a finanční náročnost pro nákup.

Jinou možností mechanizované pokládky je pokládka pomocí navíjecího zařízení resp. kabelového zatahovače. Doporučuje se tohoto způsobu použít tam, kde není mnoho ohybů a chrániček a pokládají se větší délky. Z naší zkušenosti pokládáme takto délky cca od 150 m. Kabely se mohou tahat za plášť pouze za pomocí punčochy. Musí být zajištěno, že při tažení nebude překročena dovolená pevnost v tahu a kabel nebude poškozen. Při vlastní pokládce zatahovacím zařízením se kabelový buben umístí na vyšší konec trasy. Na druhý konec se do osy výkopu umístí kabelový zatahovač. Rolny resp. kabelové válečky jsou cca 3-5m od sebe. Tažné lano se natáhne do výkopu na kladky a protáhne se chráničkami a podchody. K tomu se použije protahovací drát. Kabel na bubnu se uvolní a začátek kabelu se ručně zavede do výkopu. Poté se na kabel natáhne punčocha a ta se připojí přes spojku k tažnému lanu. Tato spojka zajišťuje, že nedojde k překroucení tažného lana a tím k jeho poškození.

Proto musí kabelový zatahovač splňovat alespoň následující opatření:

• Kabelový zatahovač musí být vybaven alespoň analogovým tahoměrem s možností nastavení mezní tahové síly. Při překročení vypíná tahoměr bezpečnostní spojku. Pokud není k dispozici kabelový zatahovač s vestavěným tahoměrem, umístí se naviják na válečky (např. na kabelové) tak, aby byl pohyblivý a pak se zakotví přes tahoměr. Tím je zajištěno průběžné měření tahové síly bez zápisu. V současné době tato varianta se již nemá používat. O zapisovači se zmíním dále.
• Musí být zajištěno přerušení tažení při překročení maximální dovolené tažné síly v důsledku nepředvídatelných okolností (např. při náběhu do chráničky dojde ke špatnému navedení lana). Pokud je kabelový zatahovač vybaven pojistnou spojkou, pak se tato nastaví na vypínací tah podle taženého kabelu. Chod navijáku je přerušen při překročení tažné síly resp. těsně před jejím dosažením. Když kabelový zatahovač není vybaven pojistnou spojkou musí se do tažné linky vložit střihová pojistka tzn. mezi tažné lano a punčochu resp. kuželový zatahovací přípravek.

Některé moderní zatahovače např. firmy PLUMET (předveď zařízení – vezmi si s sebou), který používáme, mají digitální vyhodnocování pokládky vč. monitorování tažné síly po celou dobu pokládky. Tento způsob pokládky má tu výhodu, že existuje prokazatelný záznam o celém průběhu pokládky. Zapisovací a vyhodnocovací zařízení je před vlastní pokládkou nejprve nastaveno odpovědným pracovníkem. Zadají se nebo zkontrolují resp. potvrdí údaje pevně dané. To je datum, kdo pracoval s tažným zařízením, jaký maximální tah je dovolen. Při vlastní pokládce pak je každých 5 metrů proveden zápis maximálního tahu v této délce a rychlost pokládky kabelu. Maximální rychlost pokládky při zatahování zatahovacím zařízením Plumet je cca 20m / minutu. Do zápisu se ručně po skončení pokládky doplní skutečně pokládaný typ kabelu, číslo úseku, podpis odpovědné osoby, případně číslo stavby a výkresu. Na konci zápisu je vyhodnoceno jaké maximální síly bylo při pokládce dosaženo. Pokud dojde k překročení maximální tažné síly resp. k jejímu přiblížení je toto zapsáno do zápisu a při jakém tahu bylo skutečně zařízení vypnuto. Zařízení vypíná před dosažením dovolené hodnoty. Naše zkušenosti z pokládek, prováděné jak pro naši firmu, tak pro cizí vč. pokládek telekomunikačních kabelů a to i zatahování do kolektorů, ukazují že velmi záleží na přípravě trasy. Pokud byla trasa dobře připravena - vyválečkováním zejména v místech ohybu - vzdálenost jednotlivých válečků se pohybuje cca 3-5m (aby kabel nebyl na zemi), pak jsou tažné síly i při velkých délkách poměrně nízké. Např. při pokládce 520m kabelu AXEKCVEY o průřezu 240mm² jsme dosahovali tažných sil do 2000N, přičemž tento kabel má dovolený tah 5160N.

Poruchy způsobené nesprávnou pokládkou:

Tyto poruchy jsou způsobené neuložením do pískového lože nebo uložením do malého pískového lože. Vlivem pohybu vrstev půdy pak dojde k natlačené kamenu na kabel a následnému poškození izolace. Tím dojde k vnikání vody do kabelu ev. dalším tlakem poškozování nižších vrstev kabelu. To vyvolá poruchu. Malé drobné závady způsobené např. tím, že kabel je vlečen při pokládce vozidlem ev. traktorem (překročení dovoleného namáhání v tahu) se hned nezjistí. Kabel však vykazuje v pozdější době, cca po 3 - 5 letech stárnutí izolace, menší iz. vlastnosti. Jinou možností vzniku poruch je sice ruční pokládka, při níž je ale kabel tažen přímo po zemi, přičemž kabelová rýha není vyčištěna od kamenů. Zde dochází k prvotnímu drobnému poškozování izolace a možnosti vzniku proražení či protržení pláště za provozu, např. právě tlakem zeminy při jejím pohybu. Dalším zdrojem poruch jsou vstupy do chrániček, kde kabely nebývají pokládány, aby byly uloženy u horní části chráničky a vlivem sedání půdy a jejím hutněním dochází přes hrdlo chráničky k tlakům a tím i k poškození kabelu.

Méně obvyklým zdrojem poruch je pokládka za nízkých teplot nebo převinování kabelu za nízkých teplot. Tím vznikají (v lepším případě) příčné trhliny pláště a u kabelů s papírovou izolací může snadno dojít k natržení izolace.

Zkoušky jsou prováděny nejdříve po zásypu trasy pískem a zakrytí trasy betonovými destičkami chránícími kabel. Když kabel vyhoví předepsaným zkouškám, vyhotoví se o zkoušce kladný zápis. Když je zjištěna porucha pláště resp. průraz, musí se porucha najít a odstranit. Bez odstranění poruchy se nesmí kabel dále uvádět do provozu. Do takto porušeného kabelu může vnikat voda. Proto i oprava musí být provedena řádně, aby se zabránilo vnikání vody v budoucnosti.

Dalším místem, které ovlivňuje kvalitu a tedy i chod zařízení, jsou kabelové soubory a to jak koncovky, tak spojky. Jak jste si jistě všimli v průběhu celé přednášky, je vidět, že ve všech oblastech lidské činnosti dochází v současné době k přesunu pracnosti z oblasti montážní do oblasti výrobní. Cílem je minimalizovat podíl práce přímo na stavbě a celou stavu urychlit. Tím vlastně i nepřímo dochází ke snižování možnosti vzniku poruch. Zde toho revizní technik přímo sám moc nezkontroluje. Je odkázán na výsledky jiných zkoušek – diagnostiky kabelů.

Aby jste si dokázali představit problematiku koncovek, trochu se o nich zmíním. Od klasických přes technologie za tepla až po nové montované za studena a koncovky konektorové připojitelné resp. rozpojitelné. Každý výrobce k této problematice přistupuje individuálně a dává přednost některým technologiím. Kabelový soubor je třeba brát nejen jako element sloužící k ukončení nebo spojení dvou systémů, ale jsou zde i další faktory. Je jím např. teplotní a objemové změny kabelu během provozu. Počet prvků a způsob jejich montáže. Potřeba použití speciálních nástrojů. Možnost uvedení kabelového souboru pod napětí po skončení montáže tzn. nutnost nezbytného čekání ať už na vytvrdnutí pryskyřice či vychladnutí souboru. Způsob montáže již ovlivňuje množství chyb způsobených nesprávnou montáží.

V oblasti materiálové se dnes používají kaučukové vulkanizáty na bázi silikonového kaučuku eventuelně etylenpropylenového kaučuku. Dále se u nové generace objevuje aktivní materiálová vrstva pro řízení elektrického pole, která je opět zabudována do kaučukové vrstvy. Díky tomu je nebo bude možné opustit technologii řízení elektrického pole geometrickým tvarem ukončení vrstvy na nulovém potenciálu - deflektorem. Většina nyní používaných koncovek prosazuje technologii montáže za studena (Pirelli, Barnier, 3M). Soubory jsou řešeny jako prefabrikáty, které obsahují většinu konstrukčních prvků. Výhodou je, že takového soubory mohou být ve výrobním závodě před expedicí vyzkoušeny a jsou tedy garantovány jejich vlastnosti. Spolu s prvky zajišťujícími správnou montáž (dorazy k usazení převlečné části) se snižují rizika chybné montáže a tím i budoucích poruch. Použité materiály zaručují, že po celou dobu životnosti jsou pružné a proto kopírují jakékoli objemové změny ukončovaného nebo spojovaného kabelu v závislosti na zátěži. Nejen to - zároveň svým stálým tlakem zajišťují odolnost proti vnikání vody a vlhkosti do kabelu.

Koncovky nebo konektory se montují podle pracovních postupů výrobce. Tyto je třeba velmi přesně dodržovat. Druhá možnost je za tepla, kde ohřátím plamenem dojde ke smrštění izolační trubice.

Možnosti nových koncovek jsou k použití, jak na klasické kabely s dolévacími koncovkami, tak na plastové, které dnes získávají přednost při nových montážích. Konektorové koncovky dávají např. možnost v některých zařízení provést montáž kabelové odbočky přímo.

Přes všechnu modernizaci jsou i tyto kabelové soubory poruchové.

I menší poškození u kabelů vn se syntetickou izolací má za následek vznik částečných výbojů v izolaci a to v místě, kde je poškozena, deformována nebo jinak oslabena izolace (např. špatné rozložení el. pole vlivem špatně provedené nebo sejmuté polovodivé vrstvy). Částečnými výboji nazýváme drobné el. přeskoky v izolaci, které narušují a způsobují postupné vytváření kanálků. Ty mají za následek charakteristický stromkový tvar. Jakmile stromeček proroste izolací natolik, že se iz. pevnost sníží pod hodnotu přepětí v síti a dojde k průrazu. U kabelů VN s papírovou izolací a kabelů NN se částečně výboje nevyskytují. Mechanismus poruchy je poněkud odlišný, avšak výsledek stejný. Tento druh poruchy se objevuje zejména v začátcích provozu (cca po 3-4 letech provozu ).

Poruchy koncovek a konektorů časné:

Nejčastěji tyto poruchy jsou způsobeny chybnou montáží, jejíž kořeny lze hledat v nedostatečné zkušenosti montérů.

Běžnými chybami bývá zejména:

• špinavý kabel přes nějž se převléká těleso koncovky
• přehřátá izolace při smršťování za tepla
• špatně provedená přechodová polovodivá vrstva nebo špatně uložená
• poškození izolace pod polovodivou vrstvou
• nesprávně seříznutá a očištěná polovodivá vrstva
• špatné zakončení polovodivé vrstvy
• nedostatečné vytvrdnutí spojky
• pohyb spojkou před vytvrdnutím ( např. okamžitým zásypem)
• odstranění podložení spojky po vytvrdnutí
• neodlehčení kabelových koncovek od tahu
• špatně odhrocená kabelová oka mají za následek vznik výbojů do ovzduší a ionizování vzduchu, vzniká korona a vytvářéí se cesty, které usnadňují přeskok výboje
• nenamazané konektory (nejde i klasickou závadu, ale spoj přestane být rozebíratelný)
• nedodržování kroutícího momentu ( šroub 400N, kužel 250N) a tlaku lisu (NN - 6MPa, VN - 10MPa)

Revize zařízení se však netýká samozřejmě jen kabelů vn, ale i dalších prvků. Myslím si však, že špatně uložený kabel je zdrojem trvalejších a velmi problematických poruch. Proto je této oblasti třeba věnovat velkou pozornost neboť na spolehlivosti kabelů jako zařízení zajišťujících přenos energie do místa odběru velmi záleží.

Nejhorší situace v pokládce kabelů je však na částech u malých staveb, kde se poměrně často setkávám s uložením jen 20-30cm pod povrch země, bez jakékoli ochrany a pískového lože. To beru nohy na ramena a revizi odmítám.

Autor: Jiří Rejmon