Кабельные муфты 35 кВт концевые наружные

Кабельные муфты 35 кВ концевые наружные: конструкция, типы, монтаж и применение

Концевая кабельная муфта 35 кВ наружной установки (КНН) – это электротехническое устройство, предназначенное для герметичного оконцевания силового кабеля на напряжение 35 кВ в условиях открытого воздуха, обеспечивающее электрическое соединение с воздушной линией (ВЛ) или открытой токопроводящей частью распределительного устройства (РУ). Её основная функция – создание надежного электрического контакта, равномерное управление электрическим полем в зоне окончания экрана, защита кабельной линии от влаги, загрязнений и механических воздействий, а также обеспечение безопасной эксплуатации. Работа в классе напряжения 35 кВ предъявляет повышенные требования к конструкции, материалам и качеству монтажа.

Классификация и типы наружных концевых муфт 35 кВ

Концевые муфты классифицируются по нескольким ключевым признакам: типу изоляции, материалу корпуса, способу управления электрическим полем и конструктивному исполнению.

По типу изоляции и материалу корпуса:

• Чугунные (СЧ) с бумажно-масляной изоляцией: Классический, исторически первый тип. Муфта состоит из чугунного корпуса, заполненного компаундной или кабельной массой. Отличается высокой надежностью, но большим весом, сложностью монтажа и необходимостью регулярного обслуживания (доливка массы). Применяется реже, в основном для ремонта старых линий.
• Эпоксидные (КНЭ) с эпоксидным компаундом: Корпус (обычно пластиковый или стеклопластиковый) заполняется жидкой эпоксидной композицией, которая после отверждения образует монолитную, механически прочную и влагостойкую изоляцию. Требуют тщательной подготовки и смешивания компонентов.
• Термоусаживаемые (КТН): Наиболее современный и распространенный тип. Изоляция и герметизация создаются путем усадки специальных трубок, перчаток и колпачков из сшитого полиэтилена с термоклеевым слоем под воздействием тепла (газовая горелка, термофен). Отличаются относительно простым монтажом, малым весом, отличными диэлектрическими и адгезионными свойствами.
• Холодноусаживаемые (КХН): Принцип действия аналогичен термоусаживаемым, но усадка происходит за счет предварительного растяжения материала на спирали-проволочном каркасе, который удаляется в процессе монтажа. Не требуют источника тепла, что критически важно на взрывоопасных объектах. Обладают высокой стабильностью характеристик.

По способу управления электрическим полем:

• С конденсаторными пластинами (грибками): Используют набор конических изоляционных пластин с проводящим слоем, которые ступенчато выравнивают градиент напряжения вдоль зачищенной изоляции кабеля.
• С токопроводящим слоем (полупроводящие трубки и ленты): Наиболее распространенный метод для термо- и холодноусаживаемых муфт. Специальный резистивный или полупроводящий слой, нанесенный на внутреннюю поверхность изоляционных элементов, плавно распределяет потенциал между жилой и заземленным экраном.
• Геометрическое (коническое) оформление изоляции: Применяется в старых типах муфт (чугунных, эпоксидных), где поле выравнивается за счет придания определенной формы поверхности изоляции жилы.

Конструкция и основные компоненты (на примере термоусаживаемой муфты)

Современная термо- или холодноусаживаемая концевая муфта 35 кВ представляет собой комплект из нескольких согласованных элементов.

• Основная изоляционная трубка: Толстостенный усаживаемый элемент из сшитого полиэтилена, часто с интегрированным полупроводящим слоем для контроля электрического поля. Формирует основной изоляционный барьер.
• Фазирующие (удлинительные) трубки: Надеваются на жилу кабеля для восстановления полупроводящего экрана и изоляции, обеспечивая необходимую длину для монтажа.
• Термоусаживаемая перчатка (тройник): Разветвленный элемент для разделки трехжильного кабеля. Герметизирует место разделки и обеспечивает изоляцию между жилами.
• Полупроводящие и заземляющие ленты: Используются для восстановления экрана, создания контакта с заземлением и выравнивания потенциалов.
• Герметизирующие трубки и манжеты: Устанавливаются на месте ввода кабеля в муфту и на концевых заделках для защиты от влаги.
• Концевой наконечник: Медный или алюминиевый, обжимной или паяный, для соединения жилы кабеля с выводом (шпилькой) воздушной линии или шиной РУ. Оборудован изоляционным колпачком.
• Арматура крепления и изолятор (проходной или опорный): Фарфоровый или полимерный изолятор, на котором крепится муфта. Обеспечивает механическую фиксацию и необходимые воздушные изоляционные расстояния.
• Заземляющий проводник: Медный проводник сечением не менее 25-35 мм², соединяющий металлический экран и броню кабеля с контуром заземления.

Требования к монтажу и основные этапы установки

Качество монтажа – определяющий фактор надежности концевой муфты. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом по утвержденной технологической карте с использованием специального инструмента.

Подготовительный этап:

• Проверка комплектности муфты и сертификатов.
• Подготовка инструмента: обжимные прессы, резаки, фаскосниматели, газовые горелки с щелевыми насадками или термофены, динамометрические ключи.
• Обесточивание кабеля, проверка отсутствия напряжения, заземление.
• Разметка кабеля согласно схеме разделки, предоставленной производителем муфты (размеры индивидуальны для каждого типа кабеля и муфты).

Основные этапы монтажа:

1. Разделка кабеля: Послойное снятие наружной оболочки, брони, поясной изоляции, экрана, изоляции жилы с точным соблюдением длин. Зачистка полупроводящего слоя с помощью специального инструмента без повреждения основной изоляции.
2. Подготовка жилы и установка наконечника: Зачистка жилы, установка и обжим (или пайка) концевого наконечника с контролем качества обжима.
3. Восстановление экрана и монтаж усаживаемых элементов: Наклейка полупроводящих и медных заземляющих лент. Последовательная усадка фазирующих трубок, перчатки, основной изоляционной трубки. Усадка производится от середины к краям для исключения образования воздушных полостей.
4. Герметизация: Установка и усадка герметизирующих манжет на корень муфты и на концевые заделки.
5. Механический монтаж и заземление: Крепление муфты на изоляторе с помощью штатной арматуры. Надежное соединение заземляющего проводника с экраном/броней кабеля и контуром заземления.
6. Контроль и испытания: Визуальный контроль, измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В. После включения в сеть – диагностика частичных разрядов и тепловизионный контроль.

Ключевые технические характеристики и условия эксплуатации

Основные параметры концевых муфт 35 кВ

Параметр	Типичное значение / Требование
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	20,5 / 35 кВ (40,5 кВ)
Частота	50 Гц
Испытательное напряжение промышленной частоты, 1 мин.	Не менее 85 кВ
Импульсное испытательное напряжение (1,2/50 мкс)	Не менее 170 кВ
Ток термической стойкости (Ith), 1-3 с	В соответствии с сечением жилы кабеля (например, 25 кА для 240 мм²)
Сопротивление изоляции	> 5000 МОм
Степень защиты корпуса (IP)	IP55 — IP66
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C (кратковременно до +70°C)
Срок службы	Не менее 25-30 лет

Условия эксплуатации: Муфты рассчитаны для работы на открытом воздухе в различных климатических зонах. Допускается установка в условиях промышленного загрязнения атмосферы (I-IV группы по ГОСТ 9920). Критически важно обеспечить отсутствие механических нагрузок на изгиб и кручение в зоне установки муфты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается муфта для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) от муфты для кабеля с бумажно-масляной изоляцией?

Конструктивно муфты для СПЭ-кабеля проще, так как не требуют систем для удержания и подпитки масла. Ключевое отличие – в способе зачистки полупроводящего экрана: для СПЭ кабеля он снимается точным механическим или термическим способом, без риска повреждения основной изоляции. Муфты для бумажно-масляных кабелей часто имеют резервуар для масла или массокомпенсационную систему и требуют более сложной герметизации.

Можно ли устанавливать наружную концевую муфту в помещении (например, в КРУ)?

Нет, это запрещено. Наружные муфты рассчитаны на лучшие условия охлаждения и большие воздушные изоляционные расстояния. Их установка в замкнутом пространстве может привести к перегреву, снижению электрической прочности из-за возможного конденсата и, как следствие, к пробою и аварии. Для помещений используются концевые муфты внутренней установки (КВ), имеющие меньшие габариты и иные требования к степени защиты.

Как правильно выбрать сечение наконечника и способ его соединения с жилой?

Сечение наконечника должно соответствовать сечению жилы кабеля. Предпочтительным является неразъемное соединение – обжим с помощью гидравлического пресса и матриц, соответствующих сечению. Качество обжима контролируется шаблоном или динамометрическим ключом (для болтовых соединений). Пайка допускается, но требует высокой квалификации исполнителя и увеличивает время монтажа.

Каковы основные причины отказов концевых муфт 35 кВ?

• Нарушение технологии монтажа (неполная усадка, загрязнение изоляции, неправильная зачистка экрана).
• Механические повреждения при транспортировке или эксплуатации.
• Проникновение влаги из-за некачественной герметизации корня муфты.
• Перегрев контакта в наконечнике из-за плохого обжима или ослабления болтового соединения.
• Некорректный выбор муфты для конкретных условий (например, для сильного загрязнения).

Как часто и какие виды контроля необходимо проводить для муфт в эксплуатации?

Плановый визуальный осмотр рекомендуется проводить не реже 1 раза в 6 месяцев, а также после сильных штормов и гололеда. В рамках планово-предупредительных ремонтов (ППР) ежегодно необходимо выполнять тепловизионный контроль под нагрузкой для выявления перегрева контактов. Диагностика частичных разрядов (ЧР) является наиболее эффективным методом раннего обнаружения дефектов внутренней изоляции и проводится 1 раз в 2-4 года или при возникновении подозрений на дефект.

Заключение

Концевые кабельные муфты 35 кВ наружной установки являются критически важными элементами кабельных линий, определяющими их надежность и долговечность. Современные технологии, в первую очередь термо- и холодная усадка, значительно упростили монтаж и повысили эксплуатационные характеристики. Однако это не отменяет необходимости строгого соблюдения технологических инструкций, использования профессионального инструмента и проведения регулярного диагностического контроля. Правильный выбор типа муфты в зависимости от конструкции кабеля и условий окружающей среды, а также качественно выполненный монтаж – залог многолетней безаварийной службы концевого соединения в электрических сетях среднего напряжения.