Вольта-А - кабельные муфты, арматура для СИП, ограничители перенапряжения тел.: (044) 351-18-82
факс: (044) 351-18-83
        | На главную | Продукция | Каталоги | Видео | Публикации | Сертификаты | Обучение | Контакты |
  Универсальная система муфт для кабелей на напряжение до 35 кВ

      Несмотря на попытки унификации, в мире существует множество кабелей разных конструкций. Во время международных тендеров чаще всего детальное описание кабеля не требуется и оно может сводиться к следующему: «Одножильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена сечением алюминиевой жилы 150 мм², напряжением 12/20 кВ, в соответствии с МЭК 60502-2 или СЕNELEC HD 620-1». У описанного кабеля могут быть совершенно разные параметры, например:
  • жила: круглая однопроволочная (сплошная) (RE) или круглая многопроволочная (RM);
  • для многопроволочной жилы: степень уплотнения, жесткость металла и продольная герметизация;
  • полупроводящий экран: экструдированный вместе с изоляцией или легко снимаемый;
  • металлический экран и наружный покров: сечение и конструкция экрана, поперечная и продольная защита от проникновения влаги, тип материала наружного покрова.

      Без точных данных правильно выбрать кабельную арматуру трудно. Сложность – в соединении жил и экранов. Все чаще на объект требуется полный комплект арматуры. Например, при соединении жил опрессовкой в полевых условиях очень трудно подобрать необходимый соединитель и инструмент для него, если заранее не знать данные кабеля. Решает проблему универсальная система муфт.

      Требования к универсальной системе муфт:
  • применимость для всех типов кабелей;
  • простота и безопасность монтажа, для которого персоналу не нужно специальное обучение;
  • отсутствие специального инструмента;
  • небольшая длина и компактность конструкции, позволяющие работать в стесненных условиях траншеи или канала;
  • механическая прочность наружного покрова для подземной прокладки должна быть не ниже прочности наружной оболочки кабеля из полиэтилена высокой плотности;
  • способность выдерживать в аварийных условиях нагрев жилы до +130°C;
  • диапазон применения для нескольких типоразмеров кабеля, что дает возможность соединить кабели разных сечений и минимизировать складские запасы;
  • полная комплектность муфты, включая соединители жил, заземления экранов и брони.

      Особенности элементов конструкции универсальной муфты
      Сформулированные требования выполняются благодаря элементам конструкции муфты, которые обеспечивают полное восстановление изоляции, экрана, механической прочности и герметизации места соединения кабелей с выравниванием напряженности электрического поля и непаянным и непрессованным соединением жил и экранов.
      Муфта укомплектована универсальными болтовыми соединителями со срывными головками. Соединители подстраиваются на весь применяемый диапазон муфты по сечениям проводника, гарантируя требуемое усилие для создания контакта независимо от конструкции и металла жилы. Уровень срыва головок – корпус соединителя.
      Следует отметить, что соединители под опрессовку, особенно для больших сечений, имеют достаточно большую длину. Для определенного класса напряжения размеры конструкции муфты практически неизменны, и поэтому длина соединителя определяет длину муфты, а муфты с болтовыми соединителями значительно короче. Это является большим преимуществом при монтаже.

      Соединители жил
      Соединитель жил должен отвечать следующим требованиям:
  • безопасный монтаж без специального инструмента;
  • способность соединять алюминиевые и медные жилы однопроволочные и многопроволочные, круглые и секторные;
  • применимость для жил с продольной блокировкой влаги и с пропиточной изоляцией;
  • короткая и компактная конструкция;
  • оптимальная подстройка соединителя к жиле по диапазону сечений муфты;
  • способность работы в аварийных режимах при температурах проводника до +130°C.

      Алюминиевый сплав корпуса соединителя (см. рис.) совмещает хорошую проводимость с достаточной пластичностью. Смещенные оси отверстий под болты позволяют уменьшить расстояние между болтами и взаимное влияние усилий, возникающих при затяжке. Правильный выбор диаметра болта из алюминиевого сплава гарантирует сжим всех проволок жил. Момент срыва головок выбирается таким образом, чтобы снять окисную пленку и не уменьшить эффективное сечение проводника за счет срезающего усилия. Высокое контактное давление и в то же время не очень большой момент скрутки головки болта обеспечиваются резьбой с шагом 1 мм.

Универсальный соединитель со вставкой

      Для многопроволочных жил необходимо достаточно большое давление для создания поперечного контакта между проволоками. Для малых сечений жил, чтобы совместить ось жилы и соединителя, нужна внутренняя вставка. Она должна иметь две направляющие, благодаря которым четко встанет в соединителе на место. Насечка на внутренней поверхности соединителя и вставки при затяжке болта одновременно снимает окисную пленку с проводника.

      Испытания соединителей жил
      Сегодня считается, что международная стандартизация процедуры испытаний соединителей не закончена. По таблице можно сравнить критерии испытаний соединителей по различным стандартам.

Испытания кабельных соединителей

      Сейчас международный стандарт МЭК IEC 61238–1:1993 [класс A] считается предпочтительным для соединителей кабельных жил, и в данное время обсуждаются просьбы многих энергетиков усилить этот стандарт испытанием соединителей на перегрузочную способность.
      Существующий с 1999 года проект с поправками стандарта МЭК IEC 61238, а также проект стандарта CENELEC EN 61238–1:2001, ограничивают уровень применения соединителей до 35 кВ (Um = 42 кВ) и допускают во время испытаний большие величины относительного переходного сопротивления (увеличение l от 1.5 до 2.0). Авторы считают, что это плановое снижение требований, а не поиск компромиссов.

       Испытания соединительной муфты в целом
      Стандартизация испытаний для кабельной арматуры на средний класс напряжения как на национальных, так и на международном уровне завершена. Стандарты испытаний CENELEC действуют в странах ЕЭС, Норвегии, Швеции, Чехии, на Мальте и будут применяться вскоре и в других странах Центральной и Восточной Европы. Стандарты IEC (МЭК) – международные, а в Северной и Южной Америке действует стандарт IEEE.
      Эти 3 стандарта сравнимы по их испытательным программам и уровням испытательного напряжения. Но они значительно отличаются в отношении длительности циклических испытаний: CENELEC – 1008 часов; IEC – 504 часа; IEEE – 720 часов.
      Муфта должна считаться коротким куском кабеля, поэтому муфты, так же как и кабель, должны подвергаться долгосрочным испытаниям, которые выполняются с изменением нагрузки. Благодаря усилению нагрузки цикл испытаний сокращен до 1 года. В завершение изоляция должна пройти испытания в соответствии с требованиями CENELEC HD629.1.S1 на напряжение 12,7/22 (24) кВ для переменного, постоянного и импульсного напряжения, а также на частичный разряд.
      После завершения испытаний образцы вскрывают (см. рис.). Все компоненты соединительных муфт должны быть в удовлетворительном состоянии, причем даже в областях с повышенной напряженностью электрического поля изоляция не должна претерпеть критических изменений.

Состояние контактной поверхности кабель/муфта после долгосрочных испытаний.

      При правильной конструкции соединителя, выполненного из алюминиевого сплава, исключающего протекание электрохимической реакции, в его области коррозия не обнаруживается.

       Опыт эксплуатации
      Универсальная система муфт стала распространяться в 90-х годах. Сейчас как минимум 100 тысяч муфт находятся в эксплуатации по всему миру. Это переходные муфты для соединения кабелей с пластмассовой изоляцией с кабелями с бумажной изоляцией, переходные муфты по сечению жил кабелей и для соединения кабелей с различной конструкцией и материалом жил. Часто универсальные муфты монтируют в экстремальных климатических условиях. В районах вечной мерзлоты температура во время монтажа составляет ниже –20°. В тропиках монтаж проводится в очень влажных условиях, иногда под проливным дождем или с повышенным уровнем грунтовых вод. В пустынях препятствие монтажу создает очень мелкий песок, причем обязательные монтажные палатки часто отсутствуют. В таких условиях чем меньше время работ, тем лучше качество монтажа. В заключение отметим, что концепция универсальных термоусаживаемых муфт полностью соответствует новым тенденциям в технологии монтажа и эксплуатации.

Авторы: Манфред Вилк, Вольфганг Хаверкамп "Тайко Электроникс Райхем ГмбХ, "Игорь Маркелов, ЗАО “РайЭнерго”


© 2010 Вольта-А