Для чего нужны кабельные муфты, виды соединительных муфт
Каждый изолированный кабель, несущий функцию проводника электрической энергии, особенно в масштабах электросети, обязательно должен быть цельным и герметичным, дабы предохранить свои провода от несанкционированных замыканий и от всякого рода внешних воздействий, таких как грунтовая влага, а также от избыточных механических перегрузок, характерных для коммуникаций прокладываемых под землей.
Длина подобной кабельной коммуникации может составлять десятки километров, тогда как монтажная длина куска кабеля обычно ограничивается размером перевозимой катушки. По этой причине зачастую протяженную кабельную коммуникацию приходится делать составной — из соединенных последовательно фрагментов максимально доступной длины, и уже полученную конструкцию подключать куда нужно.
Для решения описанной задачи применяют соединительные переходные муфты и концевые муфты. Соединительные переходные муфты позволяют сопрягать кабели разных типов и служат для объединения кусков кабелей в один цельный. С тем чтобы уложить полученный кабель в траншею и закопать его. Концевые муфты нужны для присоединения концов кабелей к щитам или другому оборудованию.
Требования ко всем характеристикам и параметрам соединительной муфты для силовых кабелей достаточно строги. Муфта обязана обеспечить минимальные потери электричества при прохождении тока через место соединения. Поэтому крайне важно, чтобы площадь контакта на переходах жила-муфта и муфта-жила была бы чуть больше сечения жилы.
Усилие при обжиме муфты должно обеспечить очень плотный контакт и максимальную проводимость готового соединения. Вот почему для крепления любых муфт (соединительных и концевых) используются специальные гильзы с крепежными деталями и обжимом.
Изоляция муфты и соединения в целом должна с запасом выдержать межфазное напряжение, быть механически прочной и влагостойкой с учетом постоянного нахождения кабеля в грунте.
Выбирая соединительную муфту для кабеля, необходимо руководствоваться следующими его параметрами: количество проводов в кабеле, площадь сечения жил, материал жил, максимальное напряжение, вид межфазной изоляции и защитной оболочки кабеля. В зависимости от максимального напряжения коммуникации, соединительные элементы подразделяются на применяемые для высоковольтных сетей и для сетей с напряжением менее 1000 вольт.
Обычно максимальное количество проводов, которые соединяются при помощи одной муфты — до четырех, но существуют также ситуации, хотя и редкие, когда проводников на одну муфту приходится более четырех.
При монтаже муфты сначала концы кабеля разрезают и снимают с них изоляцию, после чего подготавливают поверхности проводников: срезают изоляцию на длину половины муфты. После этого вставляют по два конца соединяемых проводов с двух сторон в соответствующие соединительные элементы муфты и крепко фиксируют все при помощи крепежных деталей. Аналогичным образом фиксируют клеммы.
Виды соединительных муфт
4КВТпН-1-16-25 — концевая муфта внутренней установки без дополнительных крепежных элементов.
В случае комплектации кабельной муфты КВТп универсальными болтовыми наконечниками со срывными головками с токопроводящей мастикой на контактных поверхностях типа НБ, которые используются для оконцевания кабеля как с алюминиевыми, так и с медными жилами, в обозначении кабельной муфты добавляется буква «Н».
Так же возможна комплектация муфты медными или алюминиевыми наконечниками необходимого размера под пайку или опрессовку. Наличие изоляции из сшитого полиэтилена и ПВХ обозначается добавлением буквы «К».
Для соединения кабелей в сетях с рабочим напряжением от 6000 до 10000 вольт используются свинцовые и эпоксидные муфты. Эпоксидные элементы наиболее стойки к внешним воздействиям, к тому же они могут служить стопорными компонентами бумажной изоляции кабеля. Поверх элементов находится огнеупорный материал. Монтаж муфты производится в металлическом корпусе толщиной 5 мм.
Свинцовые муфты в виде трубок применимы для сопряжения кабелей со свинцовой или алюминиевой оплеткой. Такие муфты имеют длину от 45 до 65 см и диаметр от 6 до 11 см, снаружи они имеют металлическую защиту. Также к соединительным муфтам относятся и стопорные муфты, применяемые для защиты изоляционного слоя от перепадов температур, которые могут привести к нежелательному оплавлению.
Очень просты в монтаже так называемые термоусаживаемые муфты из пластмассы, их монтаж занимает вдвое меньше времени чем у муфт другого вида.
Полимер нагревается газовой горелкой или строительным феном до температуры 150 °C, при этом обжимает место соединения. Изоляция получается абсолютно герметичной и долговечной, так как во время остывания материал попросту приклеивается к кабелю.
Новейшие эластомеры позволяют реализовать так называемую холодную усадку. Муфты на основе изоляции холодной усадки содержат слой диэлектрика из резины на силиконовой основе. Здесь уже ничего греть не нужно, достаточно натяжения.
Арматура устанавливается внутри особого спирального корда, производится натяжение, и элемент плотно покрывает собой всю изолируемую площадь. Затем корд вынимается и происходит процесс облегания кабеля похожий на термоусаживание. Такой метод удобен там, где есть угроза воспламенения и поэтому нельзя использовать горелку или фен.
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:
Для чего нужны кабельные муфты
Чтобы создать единую кабельную линию, нужно соединить между собой оптические и электрические кабели. Именно для этих целей служат кабельные соединительные муфты. Их использование позволяет провести электричество к электрическим установкам, сооружениям, линиям связи и электропередачи.
Каждая кабельная муфта состоит из целой системы деталей и материалов, которые помогают сохранить электрическую, механическую и конструктивную целостность соединяемых кабелей. В свою очередь, целостность кабеля также зависит от его конструктивных особенностей, рабочего и максимального напряжения, количества жил и типа изоляции.
Способы соединения различных типов кабелей
Каждому типу кабеля подходят свои варианты соединения. Для симметричного кабеля, или как его часто называют “витой пары”, это:
• скрутка со спайкой — изолируется за счет диэлектрических гильз
• обычная скрутка — используется в наименее ответственных линиях, т.к. не дает качественного контакта на долгий срок
• скрутка с групповыми/индивидуальными зажимами
• скрутка за счет болтовых соединителей
• скрутка с помощью обжимных гильз
Коаксиальные кабели, в силу недостаточного контакта жил, должны соединяться специальными гильзами. Только такое соединение способно обеспечить сохранение электрических параметров.
Силовые электрические кабели сращивают с помощью муфт, гильз или наконечников, которые стягивают болтами либо обжимом.
Оптические кабели соединяют неразъемными соединителями либо сваркой. При этом основное внимание уделяется подготовке жил: они должны быть гладкими, без загрязнений. Качество сварки контролируется на месте, с помощью современных сварочных аппаратов, оснащенных микроскопом и лазером для проверки затухания сигнала во время получения сварного шва.
Классификация основных кабельных муфт
По предназначению к конкретным кабелям, муфты бывают:
Соединительные муфты подходят для кабелей со следующей изоляцией:
• бумажно пропитанной: кабель № 1Стп-4х150-240 С (напряжение 1 кВ, тип соединительный термоусаживаемый либо термопластичный, число жил 4, диапазон сечения от 150 до 240, дополнение — болтовой механический соединитель);
• из ПВХ и сшитого ПВ: модель № 1ПСтп-5х150-240 С (с напряжением до 1кВ и типом изоляции П, вариант соединительный термопластичный либо термоусаживаемый, 5 жил, сечения от 150 до 240, приложение — механический болтовой соединитель);
• Оптические муфты соединяют жилы любых кабелей. После соединения те годятся для прокладки в грунте, протяжке кабельной канализации, для воздушных линий электропередач, тоннелей или коллекторов. При подборе степень защиты муфты должна быть IP68: этот показатель показывает высокую герметичность устройства при длительном нахождении в воде или влаге.
Переходной тип муфт применяют для слияния разных кабелей — от покрытых сшитым полиэтиленом до бумажно пропитанных.
Концевые муфты для кабеля используют для вариантов из ПВХ изоляции и сшитого ПЭ, и для бумажно пропитанных кабелей.
Приобрести все указанные виды кабельных муфт вы можете в компании Трансэнерго. В товарном каталоге кабельные муфты, арматура для монтажа СИП и монтажный инструмент ведущих мировых и отечественных производителей:, Tyco Raychem, Ensto, Niled, Resul и других. Отдельно стоит выделить популярные в России соединительные кабельные муфты Прогресс, разрабатываемые компанией на собственном производстве в Московской области.
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;
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.
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.
При этом после обозначения термопластичности изоляции может указываться особенность конструкции: «Р», «Б», «О», что обозначает: ремонтная, с броней, одножильный кабель. Примеры обозначений:
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;
ампула с отвердителем;
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: