Кабельные муфты LS соединительные: конструкция, применение и монтаж

Определение и назначение соединительных муфт LS

Соединительные муфты LS (Low Smoke – с низким дымовыделением) представляют собой специализированные электротехнические изделия, предназначенные для создания герметичного, механически прочного и электрически надежного соединения двух или более отрезков силового кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) или других полимерных материалов. Ключевая особенность муфт LS заключается в применении материалов с пониженным дымовыделением и газовыделением при пожаре, что соответствует современным требованиям пожарной безопасности, особенно при прокладке кабельных линий в тоннелях, коллекторах, метрополитенах, многоэтажных зданиях и других объектах с массовым пребыванием людей.

Основные функции соединительных муфт LS включают: восстановление электрической целостности жил кабеля с сохранением проводимости; обеспечение равномерного распределения электрического поля в зоне соединения; создание барьера для влаги и других внешних воздействий; механическую защиту и фиксацию места соединения; возможность перехода между кабелями разных сечений или конструкций (в определенных пределах).

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция современной соединительной муфты LS является модульной и включает несколько ключевых компонентов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Электропроводящие элементы

• Соединители (гильзы): Изготавливаются из электролитической меди или алюминия. Бывают прессуемые (требующие обжатия гидравлическим прессом) и болтовые. Обеспечивают физический контакт между жилами кабеля.
• Экранирующая сетка/лента: Восстанавливает экран кабеля, обеспечивая непрерывность токовой цепи экрана и равномерность электрического поля.
• Проводники заземления: Соединяют металлические элементы муфты (арматуру, экран) с контуром заземления.

2. Изоляционная система

• Внутренний изоляционный корпус: Основной изолирующий элемент, формируемый непосредственно на месте монтажа. В муфтах холодной усадки это – эластомерная трубка с памятью формы, предварительно натянутая на спиральный сердечник. При его удалении трубка плотно обжимает кабель. В термоусаживаемых муфтах используются детали из полиолефинов, которые уменьшаются в размерах при нагреве.
• Экранирующие и полупроводящие слои: Внутренние полупроводящие экраны, накладываемые на зону соединения гильз, и внешние экранирующие слои, восстанавливающие основной экран кабеля. Критически важны для выравнивания электрического поля.

3. Герметизирующая и механическая защита

• Внешний защитный корпус: Обычно состоит из разборного металлического (алюминиевого сплава, нержавеющей стали) или прочного полимерного кожуха. Предназначен для защиты внутренней изоляции от механических повреждений, ультрафиолета и агрессивной среды.
• Герметизирующие элементы: Концевые уплотнения для кабеля, мастичные компаунды, термоплавкие ленты или резиновые манжеты. Обеспечивают влагонепроницаемость соединения на весь срок службы.
• Заземляющие зажимы и клеммы: Для подключения проводников заземления.

Материалы с низким дымовыделением (LS)

Все полимерные компоненты муфт LS (трубки холодной усадки, термоусаживаемые элементы, мастики, ленты) производятся из специальных композиций. При горении или сильном нагреве эти материалы выделяют на 50-90% меньше дыма по сравнению с обычными полимерами (ПВХ, полиэтилен), а также минимальное количество галогенов (хлора, фтора), которые при соединении с влагой образуют коррозионно-активные и токсичные кислоты. Это соответствует стандартам МЭК 60754-1, МЭК 61034.

Классификация и типы соединительных муфт LS

Таблица 1: Классификация соединительных муфт LS

Критерий классификации	Типы муфт	Краткое описание и применение
По способу монтажа	Холодной усадки (ХУ)	Монтаж за счет эластичной памяти материала. Не требует открытого огня, что повышает безопасность и упрощает работу в стесненных условиях. Наиболее распространенный тип.
	Термоусаживаемые (ТУ)	Монтаж с помощью нагрева (газовая горелка, термофен). Обеспечивают высокую механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям.
По номинальному напряжению	Среднего напряжения (СН)	От 6 кВ до 35 кВ. Наиболее широкий сегмент, применяемый в распределительных сетях, на промышленных предприятиях.
	Высокого напряжения (ВН)	От 110 кВ и выше. Имеют сложную конструкцию с дополнительными элементами для контроля электрического поля, часто заполняются маслом или газом.
	Низкого напряжения (НН)	До 1 кВ. Более простая конструкция, но также с требованиями к пожарной безопасности.
По количеству соединяемых жил	Однофазные и трехфазные	Трехфазные муфты объединяют соединения всех трех фаз в одном общем защитном корпусе.
По типу кабеля	Для кабелей с изоляцией из СПЭ, ЭПР, ПВХ	Конструкция и материалы внутренней изоляции адаптированы под конкретный тип кабельной изоляции.

Область применения и нормативная база

Соединительные муфты LS применяются везде, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности и экологичности материалов:

• Кабельные линии в метрополитенах, железнодорожных тоннелях, аэропортах.
• Объекты энергетики: ГЭС, ТЭЦ, распределительные подстанции в закрытых помещениях.
• Нефтегазовая и химическая промышленность (во взрывозащищенном исполнении).
• Многофункциональные высотные здания, торгово-развлекательные центры, больницы.
• Подземные кабельные коллекторы в городской инфраструктуре.

Нормативная база включает международные (МЭК, IEEE), национальные (ГОСТ Р) и отраслевые стандарты. Ключевые требования: ГОСТ Р 55040-2012 (муфты для кабелей с пластмассовой изоляцией), серия стандартов МЭК 60502-4, МЭК 60840, МЭК 62067 (для ВН), требования по пожарной безопасности (МЭК 60332, 60754, 61034).

Технология монтажа соединительных муфт LS (холодной усадки)

Качество соединения на 90% зависит от соблюдения технологии монтажа. Приведем обобщенный пошаговый алгоритм для муфты холодной усадки на кабель 10 кВ.

Этап 1: Подготовка кабеля и рабочего места

• Отключение кабеля от напряжения, проверка отсутствия напряжения, заземление.
• Выравнивание и фиксация концов кабеля с запасом длины.
• Зачистка внешней оболочки, брони, экрана. Разделка концов кабеля с помощью специального шаблона из инструкции производителя. Важно не повредить основную изоляцию жил.

Этап 2: Установка компонентов муфты

• Надевание на кабель частей разборного корпуса, концевых уплотнений, изоляционных трубок в строгой последовательности (часто обратной).
• Обработка полупроводящего слоя кабеля: зачистка, шлифовка, нанесение токопроводящей пасты.

Этап 3: Соединение жил

• Обрезка жил по длине, удаление изоляции на точную длину.
• Обжатие соединительных гильз гидравлическим прессом с использованием матриц, соответствующих сечению жилы и материалу гильзы. Контроль качества обжима.

Этап 4: Формирование изоляционного узла

• Очистка и обезжиривание изоляции жил и гильз.
• Наклейка полупроводящих и изоляционных лент в зоне соединения или использование готовых экранирующих и изолирующих колпачков.
• Центрирование и последовательная усадка основных изоляционных трубок холодной усадки, начиная от центра муфты к краям. Контроль равномерности усадки.

Этап 5: Восстановление экрана и сборка корпуса

• Монтаж экранирующей ленты/сетки, соединение ее с экранами кабеля при помощи зажимов или обмотки медной лентой.
• Подключение проводников заземления к экрану и броне (если есть).
• Сборка внешнего защитного корпуса, заполнение герметиком (если предусмотрено), затяжка болтовых соединений с указанным моментом.
• Установка концевых уплотнений, обеспечивающих герметизацию ввода кабеля.

Контроль качества и диагностика

После монтажа муфта должна пройти ряд проверок:

• Визуальный осмотр: Правильность сборки, отсутствие перекосов, равномерность усадки.
• Измерение сопротивления изоляции: Мегомметром на 2500/5000 В.
• Испытание повышенным напряжением постоянного тока: Согласно нормативам (например, для кабеля 10 кВ – испытательное напряжение 40 кВ в течение 15 минут).
• Измерение сопротивления петли «фаза-ноль» (для НН) и сопротивления заземления.
• Для муфт ВН дополнительно применяют методы частичных разрядов, термовизионный контроль.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие муфт LS от обычных?

Единственное, но критически важное отличие – материал полимерных компонентов. Муфты LS изготавливаются из безгалогенных композиций с пониженной дымовыделяемостью и коррозионной активностью продуктов горения. Электрические и механические характеристики идентичны обычным муфтам.

Можно ли муфту LS монтировать на кабель с бумажно-масляной изоляцией?

Нет, категорически запрещено. Муфты LS предназначены исключительно для кабелей с полимерной изоляцией (СПЭ, ЭПР, ПВХ). Для маслонаполненных кабелей существуют совершенно иные типы муфт (свинцовые, эпоксидные), рассчитанные на работу в масляной среде.

Что важнее при выборе: бренд или соответствие проекту?

Безусловно, соответствие проектной документации и техническим условиям. Проект указывает тип, напряжение, климатическое исполнение, степень защиты. В рамках этих параметров следует выбирать продукцию проверенных брендов, имеющую все необходимые сертификаты и допуски для применения в РФ (сертификат соответствия ТР ТС, декларация пожарной безопасности).

Какой срок службы у правильно смонтированной муфты LS?

Производители заявляют срок службы, равный сроку службы самого кабеля – не менее 30 лет. Реальный ресурс определяется качеством монтажа, условиями эксплуатации (перегрузки, колебания температуры, воздействие грунтовых вод) и регулярностью профилактических испытаний.

Почему после монтажа муфты «потёк» герметик из-под концевых уплотнений?

Это нормальное явление для многих типов муфт, особенно в теплое время года. Мастичный герметик (часто на основе бутилкаучука) специально рассчитан на некоторое выдавливание для обеспечения полного заполнения полостей. Если герметик указан в инструкции по монтажу, а его вытекание не носит катастрофический характер, это не является дефектом.

Допустимо ли повторное использование муфты холодной усадки?

Нет, абсолютно недопустимо. Все компоненты муфты (трубки, ленты, уплотнения) являются одноразовыми. Попытка демонтажа и повторной усадки приведет к потере герметизирующих и изоляционных свойств, что гарантирует выход соединения из строя.

Заключение

Соединительные муфты LS являются высокотехнологичным и обязательным элементом современных кабельных линий, где приоритет отдается безопасности и надежности. Их правильный выбор, основанный на параметрах кабеля и условиях прокладки, и строжайшее соблюдение технологии монтажа – залог долговечной и безотказной работы энергетической сети. Постоянное развитие материалов (например, появление EPDM-эластомеров с улучшенными трекингостойкостью) и методов монтажа (инструмент с цифровым контролем усилия обжима) further повышает уровень стандартов в области кабельных соединений. Инженерам и монтажным бригадам необходимо регулярно актуализировать знания, проходя обучение у производителей муфт, так как каждая линейка продукции имеет свои нюансы.