Силовой кабель: основные способы соединения

Использование надежных кабельных муфт, арматуры и концевых разделок обеспечивает качественные соединение, оконцевание и присоединение силовых кабелей к электрооборудованию. На производство этого вида работ налагается ряд требований, касающихся, в частности, степени квалификации монтажников.

Соединение силовых кабелей выполняется исключительно электромонтажниками высокого разряда (от 4). Право на осуществление этого вида деятельности подтверждается специальным удостоверением, которое продлевается по истечении трехлетнего срока в результате пройденного инструктажа.

Выделяют несколько основных вариантов стыковки электрических проводов в зависимости от их характеристик и места расположения:

Электропровода 20 и 35 кВ соединяются муфтами (фитингами), имеющими латунные корпуса.

Кабели U до 1 кВ соединяются с помощью чугунного фитинга, заливаемого стеклопластиком или битумом. В случае применения фитинга без заводских корпусов компаунд заливается в съемные пластиковые или металлические формы.

Силовые кабели мощностью до 10 кВ стыкуются с помощью эпоксидных муфт с корпусом и распорками из компаунда, изготовленных исключительно в заводских условиях.

При соединении двух силовых линий должны соблюдаться следующие обязательные условия:
— место соединения, как и оставшаяся часть кабельной магистрали, должны обладать одинаковой прочностью изоляции;
— переходное сопротивление в месте стыка должно быть меньше или равно сопротивлению целого участка кабельной жилы;
— место соединения должно обеспечиваться надежной гидроизоляцией и защитой от механических повреждений.

Муфты, используемые для соединения электрических линий

Соединительными муфтами соединяются линии с разными видами изоляции (например, силовые кабели с ПВХ-изоляцией и бумажной изоляцией).

Концевые муфты предохраняют изоляцию кабеля от воздействия влаги в воздухе.

Мачтовые муфты, обычно располагающиеся на опорах из бетона или дерева, предназначены для соединения двух типов линий — кабельной и воздушной.

Стопорные муфты препятствуют стеканию изоляционного состава в условиях недопустимой степени разности между низшей и высшей точками расположения концов определенной марки электрокабеля. Обычно применяют при вертикальной или крутонаклонной (с разницей уровней свыше 15 метров) прокладке электрической линии.

Ответвительные муфты предназначены для присоединения ответвительного кабеля к кабельной магистральной линии.

Эпоксидные и свинцовые муфты применяются для соединения кабелей напряжением до 6 000 В и выше.

Чугунные муфты соединяют силовые линии напряжением до 1 000 В.

С развитием производства на смену устаревшим эпоксидным, свинцовым и чугунным приходят термоусаживаемые муфты, применяемые в качестве соединительных и концевых муфт.

Полимерные элементы, находящиеся в основе такого фитинга, проходят процесс уменьшения размеров (усадки) под воздействием нагревания газовой горелкой и образуют прочный водонепроницаемый слой изоляции кабеля.

Несмотря на более высокую стоимость, термоусаживаемые муфты обладают сроком эксплуатации, в 3 раза превышающим срок использования обычных муфт, и требуют меньших затрат времени на монтаж.

Рекомендации по использованию муфт

Монтаж муфт и концевых заделок производится в несколько этапов:
— разделываются концы электропроводов;
— кабельные жилы соединяются или оконцовываются;
— восстанавливается изоляция в месте стыковки жил;
— производится монтаж муфты;
— заземляется оболочка и броня электрокабеля;
— производится заливка эпоксидным компаундом или заливочной массой.

Рабочее место при монтаже муфт должно быть эффективно защищено от попадания пыли, грязи и влаги. Если работы ведутся на открытом воздухе, обязательно применяется брезентовая палатка.

Показатели правильно выполненного монтажа муфты:
— устойчивый электрический контакт в местах соединения жил;
— жилы изолированы между собой и вдоль линии;
— электрические провода защищены от климатических и механических повреждений.

Чтобы герметизировать изоляцию, защитить концы электропровода от различных неблагоприятных воздействий и вывести наружу изолированные жилы, осуществляют оконцевание электрических проводов.

Варианты оконцевания силовых кабелей в зависимости от места их прокладки и технических показателей

Кабели U до 10 кВ, имеющие бумажно-масляную изоляцию. Они прокладываются в сухих помещениях. Оконцевание производят воронками из стали или втулками из фарфора (при напряжении более 10 кВ).

Электрические провода во внутренних и наружных установках напряжением до 10 кВ. Оконцевание выполняют с помощью заделок из эпоксидного компаунда.

Горизонтальная прокладка силовых кабелей при разнице уровней их концов. В этом случае в верхней точке электрокабеля применяют сухие заделки из поливинилхлоридной ленты.

Оконцевание электропроводов 35 и 20 кВ. Выполняется с помощью однофазных муфт. Стержни фарфоровых изоляторов, крепящихся к чугунному или алюминиевому корпусу, присоединяются к наконечникам жил кабелей.

Кроме воронок и заделок, для оконцевания кабелей в сухих помещениях используют дополнительные резиновые или свинцовые перчатки. Перчатки из свинца очень прочны, но их достаточно сложно изготовить и они дорогостоящи по сравнению с перчатками из резины. Свинцовые перчатки идеальны для оконцевания электрических проводов до 10 кВ, в том числе для нижних заделок при разницах уровней концов.

Для оконцевания кабелей в условиях открытого воздуха и повышенной влажности помещений применяются концевые кабельные фитинги, а также покровы из лент, лак и трубки в целях усиления уровня изоляции жил над муфтой или воронкой.

Официальный дилер завода «Энергокабель» ЗАО МТД «Энергорегионкомплект» предлагает широкий спектр высококачественной продукции от производителя:
— кабель (в том числе медный силовой кабель);
— контрольный кабель;
— провода силовые;
— провода и шнуры осветительные.

Купить кабель и другие виды проводниковой и кабельной продукции можно путем заказа онлайн или по телефонам (495) 258-99-58, (495) 258-99-49.

Источник

Соединение и оконцевание силовых кабелей

Для соединения и оконцевания силовых кабелей, а также для их присоединения к электрооборудованию применяют кабельные муфты и специальные разделки.

Для обеспечения требований, предъявляемых к качеству соединительных муфт, к монтажу муфт допускаются электромонтажники, имеющие высокую квалификацию (не ниже четвёртого разряда) и прошедшие специальные курсы. Монтажники должны иметь удостоверения на право производства монтажа муфт соответствующей категории. Удостоверение продлевается с прохождением инструктажа через каждые три года.

Способы соединения кабелей

Соединение силовых кабелей выполняют таким образом, чтобы переходное сопротивление не превышало сопротивления целого участка жилы, а электрическая прочность изоляции в месте соединения была такой же, как и остальной части.

Место соединения надежно защищается от проникновения влаги и механических повреждений. Кабели с бумажной изоляцией соединяют в муфтах, а места соединений шланговых кабелей вулканизируют горячим способом и покрывают лаком.

Место соединения или ответвления кабеля напряжением до 1 кВ, прокладываемого в земле, заключают в чугунную муфту, заливаемую битумной или стелопластика.

Соединительные муфты для кабелей 20 и 35 кВ выполняют однофазными в корпусах из латуни.

При вертикальной и крутонаклонной прокладке с разностью уровней более 15 м на кабеле с бумажной пропитанной изоляцией в месте соединения устанавливают стопорную муфту. Эти муфты секционируют участки и препятствуют перетеканию пропиточной массы по кабелю.

Кабели напряжением до 10 кВ включительно могут соединяться в муфтах из эпоксидного компаунда. Корпус такой муфты и распорки изготовляют на заводах.

Для соединения и ответвления кабелей напряжением до 1 кВ могут применяться муфты без корпусов заводского изготовления. В этом случае компаунд заливают в съемные формы из металла или пластмассы.

Для кабелей с пластмассовой изоляцией пригодны эпоксидные муфты, аналогичные по конструкции муфтам для кабелей с бумажно-масляной изоляцией.

Концевые заделки кабелей должны герметизировать изоляцию, предохранить конец кабеля от механических повреждений и вывести наружу изолированные жилы.

В сухих помещениях кабель оконцовывают воронками и сухими заделками из поливинилхлоридных лент и «перчатки» из свинца и резины. На открытом воздухе и во всех помещениях, кроме сухих, применяют концевые кабельные муфты. Изоляция жил над воронкой или муфтой усиливается покровами из лент, трубками или лаком.

Стальные воронки в сухих помещениях оконцовывают кабели с бумажно-масляной изоляцией напряжением до 10 кВ. При напряжении выше 1 кВ воронки выполняют с фарфоровыми втулками.

Во внутренних и в наружных установках при полной защите от осадков, запыления и солнечных лучей можно устанавливать заделки из эпоксидного компаунда. Их рекомендуют применять в электроустановках до 10 кВ.

Во внутренних установках до 10 кВ можно выполнять концевые заделки в свинцовых перчатках, а до 6 кВ, кроме того, — в резиновых перчатках.

Свицовые перчатки прочнее и надежнее в эксплуатации, но дороже и сложнее в изготовлении и монтаже. Они удобны в качестве нижней заделки при разных уровнях концов кабеля. Резиновые перчатки не допускаются при разности уровней 10 м и более.

В верхней точке кабеля при разных уровнях его концов на горизонтальных участках часто используют сухие заделки из поливинилхлоридной («винилитовой») ленты. Они могут устанавливаться в помещениях с температурой до 400 о С. Эти заделки обладают высокой химической стойкостью, сравнительно просты в эксплуатации и изготовлении, а также наиболее дешевы.

Металлические кабельные муфты на напряжение до 10 кВ для наружной установки имеют вертикальные или наклонные выводы. Концевые муфты для кабелей 20 и 35 кВ выполняют однофазными. Корпус муфты отлит из чугуна или алюминиевого сплава. К нему прикреплены проходные фарфоровые изоляторы, стержни которых внутри муфты соединены с наконечниками жил кабеля.

Использование термоусаживаемых муфт для соединения кабелей

Важное значение для качества монтажа муфт имеют надёжное предохранение от попадания к них влаги и грязи, а также подготовка рабочего места. При монтаже муфт на открытом воздухе при любых условиях, а внутри помещений в тех случаях, когда в муфты могут во время монтажа попасть влага, пыль и грязь, монтаж их ведется в брезентовой палатке. Для уменьшения влияния на качество муфт перечисленных факторов и для повышения качества соединении разрабатываются и применяются новые материалы и конструкции.

В последние годы в мировой практике монтажа широкое распространение получили термоусаживаемые материалы , получаемые из обычных термопластов путём их радиационной, радиационно-химичсской, химической и другой обработки.

В процессе обработки происходит поперечная «сшивка» линейной структуры молекул с образованием между ними упругих поперечных связей. В результате полимер приобретает улучшенные механические характеристики, повышенную тсрмоатмосферную и коррозионную стойкость, долговечность.

Главное достоинство термоусаживаемых муфт — «память формы», то есть способность изделий из термоусаживаемых материалов, предварительно растянутых в нагретом состоянии и охлаждённых до температуры окружающей среды, сохранять практически неограниченное время растянутую форму, а при повторном нагреве до 120-150°С возвращаться к первоначальной форме.

Это свойство позволяет не ограничивать монтажные допуски, что значительно упрощает сборочно-монгажные работы и сокращает их трудоёмкость.

Изделия, служащие для герметизации и уплотнения, внутри имеют подслой, который плавится при нагреве (усадке) растянутого изделия и силой усадки вдавливается во все неровности уплотняемого изделия. При остывании герметизирующий подслой затвердевает, в результате чего происходит надёжное склеивание и герметизация изделий.

При монтаже, соединении и оконцевании силовых кабелей применяются также различные термоусаживаемые трубки, манжеты, что облегчает и упрощает монтаж муфт. Широкий диапазон термоусаживаемости отдельных частей позволяет использовать один типоразмер муфты для нескольких типов кабелей и сечения жил, что в свою очередь значительно сокращает потребность в запасных муфтах, находящихся на хранении.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Соединительные муфты для силовых кабелей: требования, классификация, виды, монтаж, распространенные ошибки

Конструктивной 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.

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:

поперечное сечение и материал проводов;

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.

Принцип болтового соединителя жил для двух кабелей показан на картинке.

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.

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.

Усилие равномерно распределенного обжима достигает нескольких тонн.

Тип междуфазной изоляции кабеля определяет конструкцию применяемых муфт.

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;

«тп» — термоусаживаемая (термопластичная);

«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:

Их используют как разновидность соединительных конструкций, позволяющих подключать между собой концы кабелей разных видов. Примером может служить муфта 1Стп-ПСтп-3×150-240 С .

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:

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.

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

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;

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Характерные ошибки монтажа соединительных муфт

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.

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.

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.

Нарушенная герметичность муфт

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

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.

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.

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.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник