Кабельные муфты 1 жильные сечение 120 мм

Кабельные муфты для одножильных кабелей сечением 120 мм²: конструкция, типы, монтаж и применение

Кабельные муфты для одножильных кабелей сечением 120 мм² представляют собой специализированные электротехнические изделия, предназначенные для создания надежных и долговечных соединений, ответвлений или оконцевания жил силовых кабелей. Их применение обусловлено необходимостью обеспечения непрерывности электрической цепи, механической защиты, герметизации и контроля за электромагнитным полем. Работа с кабелями такого сечения, преимущественно на напряжения 6, 10, 20, 35 кВ и выше, требует учета специфических факторов, таких как величина токов короткого замыкания, индуктивность и нагрев, а также возникновение циркулирующих токов в металлических оболочках при определенных схемах прокладки.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция одножильной кабельной муфты определяется типом кабеля (с изоляцией из сшитого полиэтилена, бумажно-пропитанной, этиленпропиленовой) и ее функциональным назначением. Основные элементы включают:

• Электропроводящие элементы: Контактные гильзы или наконечники для соединения или оконцевания жилы. Для сечения 120 мм² они изготавливаются из электротехнической меди или алюминия, часто с покрытием оловом или серебром для улучшения контакта и защиты от окисления. Применяются как прессуемые, так и болтовые соединения.
• Система электрической изоляции: Восстанавливает и усиливает изоляционный барьер кабеля. В термоусаживаемых муфтах используются трубки и манжеты из сшитого полиолефина с электропроводящим и изолирующим слоями. В холодноусаживаемых – предварительно растянутые эластомерные компоненты. В муфтах для СБ-кабелей применяется бумажно-масляная изоляция и специальные заливочные составы.
• Система экранирования: Восстанавливает экран кабеля, обеспечивая равномерное распределение электрического поля. Включает электропроводящую ленту, термоусаживаемые или холодноусаживаемые экранирующие трубки, а также проводники для соединения экранов и заземления.
• Герметизирующие элементы: Обеспечивают защиту от влаги и внешних воздействий. Включают термоусаживаемые перчатки, манжеты, концевые уплотнения, герметики и адгезионные слои.
• Механическая защита: Внешние кожухи (например, из стеклопластика или полимерных материалов) для защиты от механических повреждений, УФ-излучения и агрессивных сред.

Типы муфт для одножильных кабелей 120 мм²

Классификация муфт осуществляется по назначению и технологии монтажа.

По назначению:

• Соединительные муфты: Предназначены для неразъемного соединения двух кабелей. Должны обеспечивать электрическую непрерывность жилы, экрана и металлической оболочки (если есть), а также герметичность соединения.
• Концевые муфты (концевики): Устанавливаются на конце кабеля для подключения к электрооборудованию (шинам распределительного устройства, трансформатору) или воздушной линии (переходные муфты). Могут быть внутренней (КВ) и наружной (КН) установки.
• Ответвительные муфты: Для создания отвода от основной магистрали.

По технологии монтажа и материалу изоляции:

• Термоусаживаемые: Наиболее распространенный тип. Монтаж осуществляется за счет теплового воздействия (газовая горелка, термофен), в результате которого компоненты уменьшаются в размерах (усаживаются) в 2-4 раза, плотно облегая кабель и создавая герметичный барьер. Отличаются широким диапазоном подключаемых сечений, хорошей адгезией и стойкостью к внешним условиям.
• Холодноусаживаемые: Монтируются без нагрева за счет снятия силиконовой или EPDM спирали, удерживающей эластомерный компонент в растянутом состоянии. После снятия спирали компонент плотно обжимает кабель. Более безопасны в монтаже (отсутствие открытого огня), менее зависимы от навыков монтажника.
• Заливные муфты: Используют для кабелей с бумажной изоляцией и некоторых типов СКЛ. Изоляция восстанавливается путем заливки полости муфты специальным компаундом (битумным, полиуретановым, эпоксидным). Требуют более сложного монтажа и подготовки.
• Муфты с изоляцией из сшитого полиэтилена (для кабелей СКЛ): Специализированные комплекты, рассчитанные на работу с высокими напряжениями, с тщательно продуманной системой контроля электрического поля.

Ключевые технические параметры и требования

При выборе муфты для кабеля 120 мм² необходимо учитывать следующие параметры:

• Номинальное напряжение (U₀/U, кВ): Основной параметр. Для сечения 120 мм² типичны напряжения 6/10 кВ, 8.7/15 кВ, 12/20 кВ, 20/35 кВ. U₀ – напряжение между жилой и землей/экраном, U – междуфазное напряжение.
• Номинальный ток: Определяется сечением жилы и конструкцией муфты. Для алюминиевой жилы 120 мм² длительный допустимый ток составляет примерно 250 А (зависит от условий прокладки), для медной – около 300 А. Муфта не должна создавать дополнительного сопротивления.
• Стойкость к токам короткого замыкания: Муфта должна выдерживать термическое и электродинамическое воздействие токов КЗ в течение расчетного времени (обычно 1-4 сек).
• Степень защиты (IP): Для наружных муфт – не ниже IP68 (полная защита от пыли и длительного погружения в воду).
• Исполнение по заземлению экрана: Особенно важно для одножильных кабелей. Существуют муфты с изолированными и заземленными экранами. В схемах с поперечным соединением экранов (cross-bonding) используются специальные муфты с изолирующими разрывами.

Сравнительная таблица муфт для кабеля 120 мм² на напряжение 10 кВ

Параметр	Термоусаживаемая муфта	Холодноусаживаемая муфта	Заливная муфта (для СБ)
Технология монтажа	Требует нагрева горелкой/феном	Механический, без нагрева	Заливка компаунда, требуется время для отверждения
Скорость монтажа	Средняя (зависит от навыков)	Высокая	Низкая (длительная подготовка и заливка)
Зависимость от условий	Не рекомендуется при низких температурах и высокой влажности	Можно монтировать при отрицательных температурах и высокой влажности	Требует сухости и плюсовой температуры
Надежность герметизации	Очень высокая (адгезивный слой)	Высокая (равномерное радиальное обжатие)	Высокая, но зависит от качества заливки
Пожарная безопасность монтажа	Пониженная (открытый огонь)	Высокая	Высокая

Особенности монтажа и основные ошибки

Монтаж муфты на кабель 120 мм² – ответственная операция, требующая квалификации. Общий порядок работ включает: подготовку кабеля (разделка концов, ступенчатая зачистка изоляции), подготовку жилы (зачистка, насадка наконечника, опрессовка), восстановление изоляции и экрана, герметизацию и монтаж внешней защиты.

Критические ошибки при монтаже:

• Несоблюдение геометрии разделки кабеля (длины ступеней), что приводит к искажению электрического поля и пробою.
• Некачественная зачистка полупроводящего слоя, оставление заусенцев на жиле.
• Недостаточное или чрезмерное обжатие соединительной гильзы.
• Неровный нагрев термоусаживаемых элементов (пережог или неполная усадка).
• Небрежное восстановление экрана и цепи заземления, что может привести к перегреву.
• Игнорирование требований по поперечному соединению экранов (cross-bonding) на длинных линиях, ведущее к значительным потерям.

Вопросы заземления экранов одножильных кабелей

Для кабелей 120 мм² на напряжение 6 кВ и выше это ключевой вопрос. При одностороннем заземлении экрана в оболочке/экране наводится ЭДС, приводящая к циркулирующим токам и потерям. При двухстороннем заземлении эти токи могут быть огромными. Решения:

• Система cross-bonding: Экраны секционируются на три примерно равные секции с помощью муфт с изолирующими разрывами. В местах разрывов экраны перекрестно соединяются специальными перемычками, что суммирует наведенные напряжения до близкого к нулю. Требует установки специальных соединительных и переходных муфт.
• Применение муфт с изолированными экранами: Позволяют реализовать схему cross-bonding.
• Использование кабелей с изолированным экраном и устройств контроля изоляции: Позволяет обнаружить повреждение основной изоляции.

Области применения

Муфты для одножильных кабелей 120 мм² применяются в сетях среднего класса напряжения:

• Распределительные сети 6-35 кВ (вводы на подстанции, соединения в ячейках КРУ).
• Питание мощных электродвигателей, насосных и вентиляторных установок.
• Кабельные линии в жилых и промышленных комплексах.
• Выходы с генераторов электростанций (на соответствующие напряжения).
• Устройства кабельных переходов через водные преграды, в туннелях, где применяется прокладка одножильными кабелями.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается муфта для одножильного кабеля от муфты для трехжильного?

Конструкция муфты для одножильного кабеля всегда учитывает наличие экрана/оболочки и необходимость управления его заземлением. В трехжильных муфтах соединение трех жил и их экранов происходит в одной общей изолирующей оболочке. В одножильных муфтах для каждой фазы используется отдельный комплект, а вопросы соединения экранов решаются системно для всей линии (прямое, изолированное или перекрестное соединение). Также в одножильных муфтах больше внимания уделяется контролю радиального электрического поля.

Можно ли использовать муфту для кабеля 120 мм² на кабеле 95 мм² или 150 мм²?

Нет, это недопустимо. Муфты рассчитаны на строго определенный диапазон диаметров по изоляции и экрану. Использование муфты на кабеле меньшего диаметра приведет к неполной усадке и плохой герметизации. На кабеле большего диаметра муфту невозможно будет смонтировать, либо компоненты будут растянуты сверх нормы, что приведет к снижению диэлектрической прочности и механическому повреждению.

Как правильно выбрать между термо- и холодноусаживаемой муфтой?

Выбор зависит от условий монтажа и эксплуатации. Термоусаживаемые муфты имеют более длительную историю применения, часто более доступны по цене и обеспечивают отличную адгезию. Холодноусаживаемые муфты предпочтительны при работах в стесненных условиях, на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности (нефтехранилища, шахты), при монтаже в сырую погоду или отрицательных температурах, а также при отсутствии у монтажников высокой квалификации в работе с открытым пламенем.

Что такое система cross-bonding и когда она обязательна?

Система cross-bonding (перекрестное соединение экранов) – это метод соединения металлических экранов/оболочек одножильных кабелей, при котором они секционируются и перекрещиваются в муфтах, чтобы свести к минимуму циркулирующие токи и потери в длинных линиях. Она становится экономически и технически целесообразной при длине кабельной линии, где потери от циркулирующих токов при двустороннем заземлении становятся значительными (обычно от 500-1000 метров, зависит от тока нагрузки). Обязательность применения определяется проектом, исходя из расчета потерь.

Какой срок службы у правильно смонтированной кабельной муфты?

Срок службы качественной и правильно смонтированной муфты должен быть сопоставим со сроком службы самого кабеля, который составляет 25-30 лет и более. На практике ресурс муфты в большей степени зависит от качества монтажа, стабильности условий эксплуатации (отсутствия механических воздействий, подтоплений) и нагрузочного режима линии. Регулярный термовизионный контроль мест соединений позволяет выявить потенциальные проблемы на ранней стадии.

Нужно ли проводить испытания муфты после монтажа?

Да, это обязательная процедура. После монтажа кабельная линия с муфтами подвергается высоковольтным испытаниям повышенным постоянным или выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ, ПТЭЭП). Например, для кабеля 10 кВ испытательное напряжение постоянным током составляет 60 кВ в течение 10 минут. Это позволяет выявить возможные дефекты монтажа изоляции. Также рекомендуется проводить измерение сопротивления изоляции и петли «фаза-ноль» (сопротивления соединения).