Кабельные муфты 20 кВ внутренние
Кабельные муфты 20 кВ внутренние: конструкция, типы, монтаж и применение
Кабельные муфты на напряжение 20 кВ внутренней установки представляют собой специализированные электротехнические изделия, предназначенные для соединения, ответвления или оконцевания силовых кабелей среднего напряжения в условиях закрытых помещений (КРУ, КРУН, РП, ЦТП, промышленные цеха). Их основная функция – обеспечение надежного электрического контакта, восстановление изоляции и герметизации кабеля в точке его разделки, тем самым формируя непрерывную и защищенную кабельную линию. Работа при номинальном напряжении 20 кВ (с допустимым длительным напряжением 24 кВ) предъявляет высокие требования к электрической прочности, трекингостойкости и долговечности изоляции муфт.
Классификация и типы внутренних муфт 20 кВ
Внутренние муфты классифицируются по своему функциональному назначению и конструктивному исполнению.
1. По назначению:
- Соединительные муфты: Предназначены для электрического и механического соединения двух или более кабелей в одну линию. Являются наиболее распространенным типом.
- Ответвительные муфты: Позволяют создать надежное отведение от основной магистрали без ее разрезания (прокалывающего типа) или с разделкой (с установкой специальных зажимов).
- Концевые муфты (оконечники): Устанавливаются на конце кабеля для его подключения к шинам распределительного устройства, трансформатора или другого оборудования. Внутренние концевые муфты часто выполняются в виде наконечников с эпоксидным или термоусаживаемым изоляционным корпусом.
- Термоусаживаемые муфты: Основной и наиболее популярный тип. Используют комплект компонентов (гильзы, трубки, перчатки) из специальных полимеров (чаще всего сшитый полиэтилен), которые при нагреве газовой горелкой или термофеном необратимо усаживаются, плотно облегая разделанный кабель. Обеспечивают отличную герметизацию и механическую защиту.
- Холодноусаживаемые муфты: Применяют эластичные компоненты (обычно из силикона или EPDM), предварительно растянутые на спиральной монтажной гильзе. При ее удалении материал усаживается за счет собственной эластичности, не требуя нагрева. Ключевое преимущество – безопасность монтажа во взрывоопасных или стесненных условиях.
- Эпоксидные заливочные муфты: Классическая технология. Разделанные жилы кабеля помещаются в металлический или пластиковый корпус, который затем заполняется двухкомпонентной эпоксидной компаундной смесью. После отверждения образуется монолитный изоляционный блок. Требуют тщательной подготовки и соблюдения пропорций смешивания.
- Муфты с литой изоляцией (МЛИ): Промышленная технология, при которой изоляция наносится на место соединения методом инжекционного литья под давлением. Обеспечивает высочайшее качество и однородность, но требует специального оборудования и квалификации.
- Электрическое соединение жил: Осуществляется с помощью медных или алюминиевых гильз (трубчатых или секторных), которые обжимаются гидравлическим прессом с соответствующим матричным инструментом. Для ответвлений используются зажимы прокалывающего типа или болтовые.
- Восстановление основной изоляции: Основной изоляционный барьер, заменяющий заводскую изоляцию кабеля (СПЭ, ПВХ, бумажно-пропитанную). В термо- и холодноусаживаемых муфтах это многослойные трубки с полупроводящими и изоляционными слоями. В эпоксидных – компаунд.
- Восстановление экрана: Обеспечивает непрерывность экранной/заземляющей сети кабеля. Используются проводящие ленты, проволочные бандажи и усаживаемые полупроводящие трубки или манжеты.
- Герметизация и механическая защита: Внешний корпус (часто термоусаживаемая трубка с клеевым слоем) защищает соединение от влаги, пыли и механических воздействий. Для кабелей с герметизацией свинцовой оболочкой используются специальные свинцовые муфты с последующей герметизацией.
- Заземление: Все металлические элементы (гильзы, экраны, броня) должны быть надежно соединены между собой и выведены на контур заземления с помощью медной оплетки или провода.
- Подготовка рабочего места, проверка комплектности и идентификации кабелей.
- Поэтапная разделка концов кабеля с помощью специализированного шаблона. Важно строго соблюдать длины снятия оболочек и изоляции, указанные в инструкции производителя.
- Опрессовка соединительных гильз на жилах кабеля. Сечение и тип гильзы должны соответствовать материалу и сечению жилы. Обязателен контроль качества обжима.
- Зачистка и подготовка поверхностей. Нанесение полупроводящей и изоляционной лент при необходимости.
- Последовательная установка и усадка термоусаживаемых компонентов: сначала внутренние полупроводящие трубки на местах перехода, затем основные изоляционные трубки на каждую фазу, после – восстановление экрана и, наконец, усадка внешней защитной трубки. Усадка производится равномерно от центра к краям для исключения образования воздушных пузырей.
- Сборка и заземление экранов, брони (если есть).
- Финальная проверка и маркировка муфты.
- Визуальный осмотр на предмет правильности усадки, отсутствия вздутий и зазоров.
- Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500/5000 В.
- Испытание повышенным выпрямленным напряжением постоянного тока (например, 4U0 в течение 15 мин. для кабелей 20 кВ).
- В эксплуатации – периодический тепловизионный контроль для выявления локальных перегревов в местах соединений.
2. По технологии монтажа и материалу изоляции:
Конструкция и ключевые компоненты
Типовая соединительная муфта 20 кВ, независимо от технологии, включает в себя ряд обязательных элементов, каждый из которых выполняет свою функцию.
Требования к монтажу и основные этапы
Качество монтажа муфты напрямую определяет надежность всей кабельной линии. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом, прошедшим обучение.
Основные этапы монтажа термоусаживаемой соединительной муфты 20 кВ:
Критерии выбора муфты 20 кВ
Выбор конкретного типа и марки муфты осуществляется на основе технических условий проекта и параметров кабеля.
| Параметр | Варианты исполнения / Значения | Комментарий |
|---|---|---|
| Назначение муфты | Соединительная, концевая, ответвительная | Определяется схемой кабельной линии |
| Тип изоляции кабеля | СПЭ (XLPE), ПВХ, БПИ (бумажно-пропитанная) | Муфта должна быть предназначена для конкретного типа изоляции |
| Материал и сечение жилы | Медь (Cu) / Алюминий (Al), от 50 до 500 мм² и более | Определяет тип и размер соединительных гильз |
| Конструкция кабеля | Одножильный / трехжильный, с экраном, с броней | Влияет на комплектацию муфты (элементы для заземления экрана/брони) |
| Условия монтажа | Наличие взрывоопасной зоны, стесненные условия, допустимость открытого огня | Диктует выбор технологии: холодная усадка (без огня) или термоусадка |
| Степень защиты (IP) | Для внутренних муфт обычно IP00 или IP54 (при наличии корпуса) | Зависит от условий в помещении (пыль, влажность) |
Контроль качества и диагностика
После монтажа муфта становится неразъемной частью кабельной линии. Контроль включает:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличаются внутренние и наружные муфты 20 кВ?
Внутренние муфты рассчитаны на эксплуатацию в условиях контролируемой среды (помещения без прямого воздействия солнечного УФ-излучения, атмосферных осадков, значительных перепадов температур). Они, как правило, не имеют массивного влагозащитного корпуса и металлического кожуха, характерных для муфт наружной установки, которые должны выдерживать прямое воздействие окружающей среды и часто заливаются герметизирующим гелем.
Можно ли использовать холодноусаживаемую муфту вместо термоусаживаемой для внутренней установки?
Да, можно. Холодноусаживаемые муфты по своим электрическим и механическим характеристикам полностью соответствуют требованиям для внутренней установки на 20 кВ. Их выбор часто обусловлен соображениями безопасности монтажа (отсутствие открытого пламени) и удобства в стесненных условиях.
Как правильно выбрать размер гильзы для опрессовки?
Размер гильзы (ее внутренний диаметр и длина) строго зависит от материала и номинального сечения жилы кабеля. Производители муфт и гильз предоставляют таблицы соответствия. Критически важно использовать гильзу, предназначенную именно для опрессовки (а не пайки) и правильный набор матриц для пресса. Несоответствие приводит к недостаточному контакту или повреждению жилы.
Требуется ли дополнительная герметизация для внутренних муфт?
Как правило, современные термо- и холодноусаживаемые муфты для внутренней установки являются самогерметизирующимися за счет внутреннего слоя клея-расплава (термоусадка) или плотного обжатия (холодная усадка). Дополнительная герметизация силиконовыми герметиками не требуется и может даже ухудшить характеристики, если герметик несовместим с материалом муфты.
Каков средний срок службы правильно смонтированной внутренней муфты 20 кВ?
Срок службы качественной муфты, смонтированной с соблюдением технологии на кабеле, работающем в нормальных условиях, сопоставим со сроком службы самой кабельной линии и может превышать 25-30 лет. Ключевыми факторами, сокращающими ресурс, являются ошибки монтажа, перегрузка линии, воздействие агрессивной среды или механические вибрации.
Обязательно ли проводить высоковольтные испытания муфты после монтажа?
Да, это обязательная процедура, регламентированная ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и ведомственными инструкциями. Испытание повышенным напряжением постоянного тока выявляет возможные дефекты монтажа (микротрещины, неправильную укладку изоляции, загрязнения), которые не обнаруживаются при измерении сопротивления мегомметром.