Арматура ДУ 150 мм
Арматура ДУ 150 мм: классификация, конструкция, применение и монтаж
Арматура ДУ 150 мм (диаметр условного прохода 150 мм, что соответствует наружному диаметру изоляции кабеля примерно 140-160 мм) представляет собой комплекс конструктивных элементов, предназначенных для защиты, крепления, герметизации и обеспечения нормативной тяги в силовых кабельных линиях напряжением от 1 до 500 кВ при их вводе в электрооборудование, проходе через строительные конструкции и переходе с воздушной линии в кабельную. Основное функциональное назначение – создание надежного, долговечного и безопасного перехода между разнородными участками кабельной трассы, исключение механических повреждений, защита от влаги, пыли, грызунов и распространения пожара.
1. Классификация и типы арматуры ДУ 150
Арматура классифицируется по нескольким ключевым признакам:
1.1. По назначению и месту установки:
- Концевая арматура (концевые заделки): Для ввода кабеля в силовые распределительные устройства (ячейки КРУ, КСО, силовые трансформаторы). Обеспечивает электрическую изоляцию жил, расфазировку и подключение к шинам. Бывает однофазной и трехфазной в общем корпусе.
- Внутренней установки (для ЗРУ и КРУ)
- Наружной установки (для подключения к воздушным линиям, трансформаторам на открытых подстанциях)
- Соединительная арматура (муфты): Для соединения двух отрезков кабеля по длине трассы.
- Соединительные муфты
- Стопорные муфты (для создания масляного барьера в кабелях с масляным наполнением)
- Ответвительные муфты
- Проходная арматура (проходные герметизаторы, сальники): Для герметичного прохода кабеля через стены, перекрытия, фундаменты, противопожарные преграды. Выполняет функции огнезащиты и барьера от распространения дыма, газа, влаги.
- Защитная арматура: Для механической защиты кабеля в местах выхода из земли, на спусках с опор (защитные кожухи, бронеленты, изогнутые конструкции).
- Для кабелей с бумажно-масляной изоляцией (СП, СЦ, МН)
- Для кабелей с пластмассовой изоляцией (ПВХ, сшитый полиэтилен — XLPE)
- Для кабелей с резиновой изоляцией
- Эпоксидные заделки (СКЛ, КВЭ): Заливные конструкции на основе эпоксидных компаундов. Требуют тщательной подготовки и фиксации в опалубке.
- Термоусаживаемые комплекты (ТУК): Наиболее распространенный тип. Изделия из специальных полимеров, которые при нагреве (пропановой горелкой или термофеном) уменьшают диаметр, плотно облегая кабель и создавая многослойную герметичную изоляцию. Отличаются относительной простотой монтажа.
- Холодноусаживаемые комплекты (ХУК): Монтируются без нагрева, за счет предварительного растяжения эластомера на спиралевидном корде, который удаляется в процессе монтажа. Безопасны с точки зрения пожарной опасности при установке.
- Заделки с резиновой изоляцией (типа КВТ, 3СТ): Используют формовочные резиновые детали, обжатие металлических колпаков.
- Металлические корпуса (для муфт и проходных устройств): Чугунные, алюминиевые или стальные разборные корпуса, заполняемые изолирующим составом (масло-битумная масса, компаунд).
- Термоусаживаемые трубки (изоляционные, полупроводящие): Для восстановления внешней и внутренней полупроводящих экранов и основной изоляции.
- Термоусаживаемые перчатки (трехпальцевые или однопальцевые): Для разветвления и герметизации места разделки трех жил.
- Гильзы (соединительные, контактные): Для оконцевания жил и подключения к аппаратуре. Могут быть медные, алюминиевые, биметаллические (медь-алюминий).
- Изоляционная лента (ЛАЭТ, ПВХ): Для дополнительной подмотки и выравнивания поверхности.
- Водостойкая лента (герметизирующая): Для создания барьера против продольной миграции влаги.
- Заземляющий проводник: Медный провод с наконечником для соединения экрана и брони с контуром заземления.
- Ограничитель электрического поля (для напряжений 35 кВ и выше): Критически важный элемент для контроля градиента напряжения.
- Корпус (для наружной установки): Полимерный или фарфоровый изолятор с крышками для защиты от атмосферных воздействий.
- ГОСТ Р 55040-2012 (МЭК 60502-2:2005) «Арматура кабельная для напряжений от 6 кВ до 30 кВ».
- ГОСТ Р 55041-2012 (МЭК 60502-4:2005) «Арматура кабельная для напряжений от 1 кВ до 3 кВ».
- Стандарты серии МЭК 60840, МЭК 62067 для высших классов напряжения.
- Требования ПУЭ (Глава 2.3 «Кабельные линии электропередачи»).
- Требования пожарной безопасности (ФЗ-123, ГОСТ Р 53316-2009).
- Номинальное напряжение (U0/U): Например, 8,7/15 кВ, 64/110 кВ.
- Номинальный ток: Определяется сечением жилы кабеля (например, для 150 мм² до 350 А).
- Импульсное выдерживаемое напряжение (BIL): Для испытаний грозовыми импульсами.
- Степень защиты оболочки (IP): Для наружных заделок не ниже IP55.
- Диапазон температур эксплуатации: Обычно от -50°C до +50°C.
- Герметичность: Должна выдерживать давление 0,05 МПа в течение 10 мин.
- Подготовка: Отключение и проверка отсутствия напряжения, заземление. Раскатка и фиксация кабеля.
- Разделка кабеля: Послойное снятие наружной оболочки, брони, экранов, изоляции на точную длину, указанную в монтажной карте. Использование специальных шаблонов и инструментов для предотвращения повреждений.
- Подготовка поверхностей: Зачистка, обезжиривание, шлифовка изоляции жил, наложение полупроводящих лент.
- Установка элементов: Последовательная установка термоусаживаемых трубок, перчаток, гильз с соблюдением ориентации. Равномерный нагрев горелкой до полной усадки и появления индикаторного клея.
- Заземление: Надежное соединение экранов, брони (если есть) и корпуса муфты с заземляющим проводником.
- Фиксация и окончательная сборка: Крепление кабеля к конструкции, установка защитного корпуса (для наружных), маркировка.
- Испытания: После монтажа проводятся высоковольтные испытания повышенным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ) и измерение сопротивления изоляции.
- Термоусаживаемая: Требует наличия открытого огня (горелка). Может быть более проблематична в стесненных условиях или на взрывоопасных объектах. Часто имеет более широкий температурный диапазон и, как правило, ниже стоимость.
- Холодноусаживаемая: Монтаж безопаснее и проще (не требует нагрева), что критично в труднодоступных местах, на объектах с повышенной пожарной опасностью. Обеспечивает более равномерную усадку. Обычно дороже.
1.2. По типу изоляции кабеля:
1.3. По материалу исполнения и принципу действия:
2. Конструкция и состав типового комплекта
Конструкция концевой заделки ДУ 150 для кабеля 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (термоусаживаемый тип):
3. Технические требования и стандарты
Арматура ДУ 150 должна соответствовать ряду нормативных документов:
Основные технические параметры:
4. Таблица выбора типа концевой заделки для кабеля ДУ 150 в зависимости от условий
| Место установки | Тип кабеля (пример) | Рекомендуемый тип арматуры | Ключевые требования |
|---|---|---|---|
| ЗРУ, КРУ 10 кВ | АПвВнг(А)-10 кВ 1х150/25 | Термоусаживаемая концевая заделка внутренней установки (однофазная) | Огнестойкая оболочка (нг), компактность, удобство монтажа в ячейке |
| Открытая подстанция (ввод на трансформатор 110 кВ) | АПвП-110 кВ 1х150 | Термо- или холодноусаживаемая концевая заделка наружной установки в полимерном/фарфоровом корпусе | Высокая трекингостойкость, защита от УФ, дождя, IP не ниже IP55 |
| Проход через бетонную стену в ТП | ВБШвнг(А)-10 кВ 3х150 | Проходной герметизатор (сальник) огнестойкий ДУ 150, например, на основе интумесцентных составов | Предел огнестойкости EI 90/180, герметичность, стойкость к вибрации |
| Соединение на трассе (кабель 10 кВ) | ААБл-10 кВ 3х150 | Соединительная муфта в чугунном или стеклопластиковом корпусе с термоусаживаемыми изоляторами | Механическая прочность корпуса, возможность перезаливки (для чугунных), стойкость к грунтовым водам |
5. Особенности монтажа арматуры ДУ 150 мм
Монтаж должен выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии производителя. Общий порядок работ для концевой заделки:
Критические ошибки при монтаже: Недостаточный или чрезмерный нагрев, нарушение геометрии разделки, неправильный выбор или установка ограничителя электрического поля, плохая зачистка и обезжиривание, ненадежное заземление.
6. Контроль качества и диагностика
Контроль включает визуальный осмотр на отсутствие механических дефектов, проверку комплектности и сертификатов. После монтажа – обязательные электрические испытания. В процессе эксплуатации диагностика состояния арматуры проводится методами тепловизионного контроля (для выявления перегрева контактов), измерения частичных разрядов (особенно для ВН и СВН), визуального осмотра на предмет трещин, загрязнений, следов перекрытия.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В1: Чем отличается арматура ДУ 150 для кабеля 10 кВ и 110 кВ?
Ответ: Основные отличия заключаются в конструкции системы контроля электрического поля. Для 10 кВ часто достаточно термоусаживаемых трубок с полупроводящим слоем. Для 110 кВ обязательным элементом является специальный ограничитель (градиентное кольцо) или сложная многослойная система экранов для плавного снижения градиента напряжения на краю экрана, предотвращения ионизации и пробоя. Также арматура на 110 кВ имеет значительно большие габариты, более высокие требования к чистоте при монтаже и материалам.
В2: Можно ли использовать арматуру ДУ 150 для кабеля с диаметром изоляции 145 мм?
Ответ: Да, можно, но необходимо строго следовать таблице применения производителя. ДУ 150 – это условный проход, который охватывает диапазон диаметров (например, 140-160 мм). Ключевое значение имеет минимальный и максимальный диаметр, на который рассчитан конкретный комплект. Установка арматуры на кабель, выходящий за указанные пределы, недопустима.
В3: Что важнее при выборе между термо- и холодноусаживаемой арматурой?
Ответ: Критерии выбора:
Выбор зависит от условий монтажа, бюджета и корпоративных стандартов заказчика.
В4: Как обеспечить пожарную безопасность при проходе кабеля ДУ 150 через стену?
Ответ: Необходимо использовать специальные противопожарные проходки (огнестойкие сальники). Они содержат интумесцентные (вспучивающиеся при нагреве) материалы, которые при пожаре расширяются и герметизируют проем, препятствуя распространению пламени, дыма и горячих газов. Проходка должна иметь сертификат с указанием предела огнестойкости (например, EI 90). Монтаж ведется в соответствии с паспортом на изделие, часто с заполнением специальным огнестойким герметиком.
В5: Каков срок службы качественно смонтированной кабельной арматуры ДУ 150?
Ответ: Срок службы должен быть не менее срока службы самого кабеля, на который она установлена, при условии соблюдения условий эксплуатации. Для современных полимерных заделок (термо- и холодноусаживаемых) этот срок составляет 25-30 лет и более. На срок службы негативно влияют: постоянные перегрузки по току, воздействие прямых солнечных лучей и агрессивных сред (для наружных установок), вибрации, циклические изменения температуры, некачественный монтаж.
В6: Нужно ли проводить диагностику арматуры после монтажа и как часто?
Ответ: Да, обязательно. Сразу после монтажа проводятся приемо-сдаточные испытания: измерение сопротивления изоляции и испытание повышенным выпрямленным напряжением (например, 60 кВ для кабеля 10 кВ в течение 10 минут). В процессе эксплуатации диагностика входит в плановые ремонтные работы (ППР). Тепловизионный контроль соединений рекомендуется проводить не реже 1 раза в 6 месяцев для ответственных объектов, а также после пиковых нагрузок. Измерение частичных разрядов для сетей 35 кВ и выше проводится по графику, но не реже 1 раза в 3-5 лет.