Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике

ПОИСК ПО САЙТУ:

 
  
  

 

Статьи для электриков » Электромонтажные работы

Соединительные муфты для силовых кабелей

 

Соединительные муфты для силовых кабелейКонструктивной особенностью любой силовой кабельной линии в электрических сетях является необходимость выполнения их в едином герметичном корпусе, защищенном от вредного воздействия окружающий кабель среды. Оболочка зарытого в траншею кабеля постоянно подвергается влиянию грунтовых вод, растворенных почвенных кислот и механическим нагрузкам.

Протяженность кабельных линий может достигать нескольких десятков километров, а производители вынуждены их выпускать строго дозированной строительной длиной, которая ограничена габаритами кабельного катка и возможностями его перевозки транспортными средствами.

Поэтому при монтаже подобных линий электропередач возникает необходимость качественного соединения строительных отрезков кабелей в одну линию и подключение их к вводным устройствам электрооборудования.

Для этого используют муфты, которые называют:

1. соединительными для подключения отрезков кабеля между собой;

2. концевыми, осуществляющими коммутацию оконечных участков кабельной линии к распределительным шинам щитовых вводов электроустановки.

При этом первые конструкции полностью располагаются в траншее и засыпаны грунтом, а вторые — защищены металлическим корпусом щита, закрытого на замок, от проникновения посторонних лиц.

Устройство силовой кабельной линии

Технические требования к муфтам

Если посмотреть на вышеприведенную картинку, то наглядно видно, что все муфты последовательно соединяют отдельные части кабельной линии. Это налагает на них необходимость передавать электроэнергию, как и кабель, с минимальными потерями напряжения и сохранением всех ее электрических характеристик.

При этом площадь, создаваемой контактной поверхностью жил с гильзой муфты, должна соответствовать их габаритам или даже незначительно превышать их, а обжимное усилие — не только обеспечивать механическую прочность, но и качественное протекание электрического тока с минимально возможным переходным сопротивлением.

Поэтому жилы всех силовых кабелей крепятся:

  • наконечниками, которые зажимаются болтами;

  • гильзами с болтовым креплением или обжимом.

Слой изоляции муфты, как и самого кабеля, должен:

  • выдерживать междуфазное напряжение электроустановки;

  • исключить пробой на корпус;

  • десятилетиями противостоять агрессивному воздействию почвы.

Классификация соединительных муфт

На выбор конструкции муфты влияют такие характеристики кабеля, как:

  • величина напряжения;

  • количество жил;

  • поперечное сечение и материал проводов;

  • тип междуфазной изоляции;

  • способы защиты от внешних механических и химических воздействий.

Для выполнения этих условий применительно к конкретным кабелям создаются муфты.

По значению рабочего напряжения муфты изготавливают для использования в:

  • высоковольтных кабельных линиях;

  • электроустановках до 1000 вольт.

Количество жил, соединяемых муфтами, как правило, может ограничиваться тремя или четырьмя. Но, в отдельных случаях, встречаются кабели с другим числом жил.

Чтобы установить муфту на кабель необходимо правильно разделать концы, аккуратно снять слои изоляции и последовательно подготовить каждую поверхность для монтажа в муфту, как показано на картинке ниже.

Способ разделки кабеля под соединительную муфту

Принцип болтового соединителя жил для двух кабелей показан на картинке.

Устройство болтового соединителя жил кабеля

Изоляция с каждой жилы снимается на половину длины соединительной трубки, в которую заводятся оба конца и обжимаются болтами.

По этому же принципу выполняется подключение разделанного провода в концевую клемму.

Устройство болтового соединителя наконченика кабеля

Только в этом случае изоляция снимается на всю длину углубления трубки.

Для многожильных медных проводов, сплетенных в один жгут, удобно использовать специальные наконечники из деформируемых мягких металлов, которые при сжатии специальным обжимным инструментом создают прочное механическое соединение и хороший электрический контакт.

Принцип создания обжима для наконченика кабеля

Усилие равномерно распределенного обжима достигает нескольких тонн.

Тип междуфазной изоляции кабеля определяет конструкцию применяемых муфт.

Соединительные муфты

Например, модель 1Стп-3х150-240 С предназначена для сборки жил, обернутых специальным сортом бумаги со слоем пропитки. Расшифровка ее обозначения:

  • «1» — для напряжений до 1 кВ;

  • «С» — соединительная;

  • «тп» — термоусаживаемая (термопластичная);

  • «3» — число жил;

  • «150-240» — границы поперечного сечения используемых жил в мм;

  • «С» — с поставкой механического болтового соединителя.

Муфты для кабелей с жилами из ПВХ или сшитого полиэтилена в обозначении имеют дополнительный индекс «П», например, 1ПСтп-4х150-240 С.

При этом после обозначения термопластичности изоляции может указываться особенность конструкции: «Р», «Б», «О», что обозначает: ремонтная, с броней, одножильный кабель. Примеры обозначений:

  • СтпР, ПСтпР;

  • СтпБ, ПСтпБ;

  • СтпО, ПСтпО.

Переходные муфты

Их используют как разновидность соединительных конструкций, позволяющих подключать между собой концы кабелей разных видов. Примером может служить муфта 1Стп-ПСтп-3x150-240 С.

Концевые муфты

Для наконечников кабелей с изоляцией из пропитанной бумаги используется обозначение 1КВ(Н)тп-3х150-240 Н. Здесь дополнительные символы К, В, Н, Н несут следующую информацию:

  • концевая;

  • внутренней (наружной) установки;

  • с комплектом механического болтового наконечника.

Для маркировки муфт кабелей с ПВХ или сшитой полиэтиленовой изоляцией действуют перечисленные ранее правила с обозначением символа «К».

По конструкции внешней защиты наибольшей прочностью обладают кабели, закрытые броневой лентой. Для соединения их концов, как уже отмечалось, созданы муфты, обозначаемые индексом «Б». Простые оболочки силовых кабелей брони не имеют.

Защитная броня должна обладать одним потенциалом относительно земли и жил. С этой целью все кабельные концы заземления подключаются на металлические части муфт определенным образом через соответствующий вывод.

Способ заземления брони

Для соединения высоковольтных кабелей с напряжением 6÷10 кВ применяют муфты:

1. эпоксидные:

2. свинцовые.

Эпоксидные конструкции наиболее устойчивы к воздействиям агрессивных сред. Еще их используют в качестве стопорных элементов для изоляций кабелей из бумажной пропитки. Для их установки изготавливают корпус из двух половинок, в котором производится монтаж электрических соединений. В комплект такой муфты входят:

  • емкость с компаундной смолой и наполнителем;

  • ампула с отвердителем;

  • вспомогательные материалы.

Эпоксидные муфты дополнительно обматываются листовым асбестом и защищаются от возможных механических повреждений металлическими кожухами со стенкой не менее 5 мм.

Свинцовые муфты предназначены для соединения кабелей с оболочкой из алюминия или свинца. Их выполняют в виде труб с диаметром 6÷11 см и длиной 45÷65 см. После соединения металлических жил обычным способом места со снятой изоляцией обрабатывают горячей кабельной массой марки МП-1 для изъятия влаги. После этого восстанавливают слой заводской изоляции намоткой кабельной бумаги с маслом.

Свинцовые муфты тоже защищают металлическими кожухами, как и эпоксидные конструкции.

Стопорные муфты являются разновидностью соединительных. Они используются для предотвращения стекания пропиточной массы бумажной изоляции по металлическим жилам при превышениях перепада высот.

Установка стопоррного устройства на муфтах

Стопор создается точеными медными или алюминиевыми стержнями, которые изолируются слоем нескольких обмоток бакелизированной бумаги. Три объединенных стопора монтируют в перегородку из стеклотекстолита или гетинакса с латунной обоймой и размещают посередине корпуса муфты.

Муфты с изоляцией из термоусаживаемых трубок

Монтаж изоляционного слоя на основе термоусаживаемых материалов из вулканизируемых полимеров значительно облегчает технологию соединения жил кабеля, ускоряет время выполнения работ примерно наполовину.

способ изоляции термоусаживаемыми трубками

Материал этих трубок при нагреве до 120÷140 градусов пламенем горелки или промышленного фена сжимается по диаметру и плотно прилегает на обжимаемую поверхность, герметически закрывая ее. Воздух из всех полостей вытесняется разогретым полимером, который проникает во внутренние полости и неровности.

При остывании полимера он полностью приклеивается к кабельным элементам и герметически защищает их. Срок эксплуатации в различных средах таких покрытий составляет не менее 30 лет.

Муфты с изоляцией на основе холодной усадки

В этих конструкциях используется новая эластомерная технология, основанная на натягивании слоя диэлектрика из специальной резины силиконового состава сверху изолируемой поверхности кабеля. Это выполняется при обычной температуре и без нагрева способом натяжения или холодной усадки.

состав соединения холодной усадки

Арматура для кабеля с эластомерным материалом при этом способе помещается внутрь спиралевидного корда и вставляется в место для монтажа. Затем трубка распределяется по поверхности соединения деталей и надвигается на участок изоляции сращиваемых элементов с обеих сторон.

После этого слой спирали просто выкручивается вращением против часовой стрелки и выводится наружу, а изоляция автоматически герметично закрывает все поверхности.

Этот способ позволяет безопасно монтировать муфты внутри огнеопасных сооружений.

Характерные ошибки монтажа концевых муфт

Несоблюдение безопасных расстояний

В концевых муфтах высоковольтных кабелей необходимо выдерживать допустимые расстояния между фазами и землей, иначе возможен пробой изоляции прямо внутри щитового устройства. Если же габариты щита не позволяют это выдержать, то применяют специальные диэлектрические адаптеры.

мониаж кабельных концов на сокращенных расстояниях

Перекрестная ориентация фаз

Накладывать друг на друга и перехлестывать провода в муфтах при напряжениях 6÷35 кВ нельзя из-за возникновения напряженности электрического поля. Если не используется компенсирующая трубка выравнивания напряженности, то при перефазировках перекрещивать фазы запрещено.

Способы расположения проводов

Наконечники с контрольным окном

Вне помещений в распределительных щитах запрещено использовать наконечники, выполненные с отверстием контроля состояния жилы. Через это место будет происходить контакт с влагой воздуха, которая нарушает герметизацию соединения, активизирует окислительные процессы металла и ухудшит его электрические характеристики.

Конструкции накончеников

Монтаж изоляторов на жилы муфт наружной установки

Концевая муфта может быть установлена в вертикальном положении разными способами, но ее защитная воронка всегда должна отводить влагу от муфты, а не собирать и направлять внутрь.

Также нельзя допускать чтобы эти изоляторы соприкасались друг с другом.

Способы установки жильных изоляторов

Воздушные пустоты в муфтах

Наличие полостей воздуха внутри муфт способствует развитию процессов ионизации газовой среды, которая ведет к повреждению материала муфты. По этой причине все пустоты должны заполняться специальным герметиком.

Оставление воздушных полостей в муфтах

Характерные ошибки монтажа соединительных муфт

Загрязнение поверхностей

Монтаж муфт на кабели проводится на открытом воздухе внутри траншей или ремонтных котлованов, где сложно организовать чистоту рабочего места. Но, при сборке всех элементов муфты необходимо пользоваться полиэтиленовыми пленками и пакетами, следить за отсутствием загрязнений и своевременно отчищать все поверхности.

Чистота поверхностей всех деталей муфт

Нарушение технологии монтажа соединителей

Размеры гильз и жил должны соответствовать рекомендациям производителей. Иначе могут образовываться задиры, ушки, заусеницы. Их появление надо замечать и сразу сглаживать мелкими напильниками с последующей шлифовкой обрабатываемых поверхностей.

Также шлифуются выступающие кромки болтов. Все металлические опилки необходимо своевременно удалять с поверхностей изоляции.

Нарушение правил монтажа

Неравномерность толщины изоляции манжеты

Этот дефект возникает при усадке манжет с толстыми стенками, выполняемой методом термоусадки. Для его исключения место прогрева должно быть равномерно распределено по всему периметру соединяемых частей. В ограниченных пространствах это бывает сложно выполнить.

Использование согнутого металлического рефлектора из жести позволяет равномерно передать тепло всей поверхности, что обеспечивает одинаковый расплав клеевого подслоя герметика трубки и точное распределение его по кругу.

Нарушение толщины слоя изоляции

Нарушенная герметичность муфт

У муфт, накладываемые на высоковольтные кабели, используются 3 пояса герметичности:

1. между фазами;

2. внутри термоусаживаемого корпуса;

3. снаружи всей конструкции.

Для усадок внешних поверхностей применяют дополнительные подмотки герметиком для заделки стыков. После термообработки клей должен выступить за края зазора и перекрыть доступ внутрь стыков вредных веществ.

Если герметик не выступает, то требования технологии не выполнены.

Также перед окончательной укладкой собранной муфты в грунт следует внимательно провести ее осмотр для выявления возможных порезов и микротрещин на кожухе. Если они обнаружены, то необходимо на корпус дополнительно установить ремонтную манжету с подслоем клея.

Нарушение герметичнсоти слоя изоляции муфты

Воздушные пустоты в муфтах

Все пространства между деталями муфт должны быть полностью заполнены герметиками. Если же внутри образованы воздушные полости, то в них будет происходить ионизация.

Образование воздушной пустоты внцтри муфты

Таким образом, соединительные муфты для силовых кабелей должны монтироваться по строгим правилам с соблюдением технологических операций, которые досконально изучаются и осваиваются на практике специалистами электромонтажных организаций, занимающимися только соединением концов кабелей и линий из них.




Статьи близкие по теме:
  • Кабельные муфты
  • Соединение и оконцевание силовых кабелей
  • Термоусаживаемые муфты - новый способ соединения и оконцевания кабелей
  • Маркировка кабельных линий
  • Продукция фирмы «Raychem»



  • Школа для электрика | Основы электротехники | Электричество для чайников
    Электрические аппараты | Справочник электрика
     Электроснабжение | Электрические измерения | Электрические схемы
     Электромонтажные работы | Пусконаладочные работы | Эксплуатация электрооборудования

    Статьи и схемы

    » Школа для электрика
    » Электричество для чайников
    » Электробезопасность
    » Электрические схемы
    » Электроснабжение
    » Основы электротехники
    » Основы электроники
    » Электрические машины
    » Электрические аппараты
    » Автоматизация производственных процессов
    » Альтернативная энергетика
    » Заземление и молниезащита
    » Монтаж электрооборудования
    » Наладка электрооборудования
    » Релейная защита и автоматика
    » Ремонт электрооборудования
    » Экономия электроэнергии
    » Эксплуатация электрооборудования
    » Электрические измерения
    » Электрические системы и сети
    » Электрические станции и подстанции
    » Электрическое освещение
    » Электрооборудование промышленных предприятий
    » Электропривод
    » Электротехнические материалы
    » Электротехнология
    » Статьи на разные темы
    » Видеокурсы и другие обучающие материалы

    Автоматические выключатели ВА 47-60 IEK