Кабельные муфты 35 кВ сечение 120 мм

Кабельные муфты 35 кВ сечение 120 мм²: конструкция, типы, монтаж и применение

Кабельные муфты на напряжение 35 кВ для кабелей сечением 120 мм² являются критически важными компонентами в высоковольтных распределительных сетях. Их основное назначение – обеспечение надежного электрического соединения, герметизации и механической защиты жил кабеля в местах соединения, ответвления или оконцевания. Работа в классе напряжения 35 кВ предъявляет повышенные требования к конструкции муфт, материалам и качеству монтажа, так как здесь действуют значительные электрические поля, тепловые нагрузки и внешние воздействия.

Классификация и типы муфт 35 кВ

Муфты для кабеля 35 кВ 120 мм² классифицируются по назначению и конструктивному исполнению. Выбор конкретного типа зависит от условий прокладки (земля, воздух, помещение), типа изоляции кабеля и решаемой задачи.

1. Соединительные муфты

Предназначены для соединения двух отрезков кабеля в одну непрерывную линию. Для кабелей 35 кВ с бумажно-пропитанной изоляцией (МНС) традиционно применялись свинцовые муфты с чугунным разъемным корпусом, заполняемые компаундом. В современных сетях, где преобладают кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), используются муфты холодной усадки или термоусаживаемые.

• Муфты холодной усадки: Основной элемент – эластомерная изоляционная трубка (обычно из силикона или EPDM), предварительно растянутая на спиральном сердечнике. При монтаже сердечник удаляется, и трубка плотно обжимает кабель, создавая герметичный изоляционный слой. Не требуют нагрева, что упрощает монтаж и повышает безопасность.
• Термоусаживаемые муфты: Изготавливаются из полимерных материалов (полиолефины), обладающих «эффектом памяти». При нагреве газовой горелкой или термофеном элементы муфты усаживаются, плотно облегая кабель и создавая многослойную барьерную систему. Требуют строгого соблюдения температурного режима при монтаже.
• Эпоксидные муфты (заливные): Состоят из разборного металлического или пластикового корпуса, который после соединения жил заполняется двухкомпонентной эпоксидной компаундной смесью. Обеспечивают высокую механическую прочность и стойкость к влаге.

2. Концевые муфты (концевая разделка)

Устанавливаются на конце кабеля для подключения к оборудованию (ячейке КРУ, силовому трансформатору, воздушной линии) или для перехода на воздушную линию (проходные изоляторы). Основные типы:

• Внутренней установки (для КРУ/КРУН): Компактные, как правило, однофазные. Для кабеля 35 кВ 120 мм² часто выполняются с керамическим или полимерным изолятором, заполненным силиконовой изоляционной массой или маслом. Имеют медный наконечник для болтового соединения.
• Наружной установки: Имеют более массивную и защищенную конструкцию, стойкую к УФ-излучению, перепадам температур и атмосферным осадкам. Часто выполняются в виде полного полимерного кожуха с ребрами для увеличения пути утечки.
• Стопорные муфты: Специализированный тип для кабелей с маслонаполненной или газонаполненной изоляцией, предотвращающий стекание пропитки при значительном перепаде уровней по трассе.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция муфты 35 кВ для сечения 120 мм² представляет собой сложную инженерную систему, каждый элемент которой выполняет свою функцию.

Основные элементы соединительной муфты холодной усадки 35 кВ

Элемент	Материал	Функция
Внутренний полупроводящий слой	Электропроводящий эластомер	Выравнивание электрического поля в зоне восстановления экрана, устранение частичных разрядов.
Основная изоляция	Высоковольтный силикон или EPDM	Основная электрическая изоляция, рассчитанная на длительное рабочее напряжение 35 кВ и импульсные перенапряжения.
Внешний полупроводящий экран	Электропроводящий эластомер	Восстановление экрана кабеля, отвод capacitive тока, защита от внешних воздействий.
Металлическая оплетка/заземляющий провод	Медная лента или провод	Восстановление электрического контакта экранов/броней соединяемых кабелей и их заземление.
Герметизирующие манжеты и ленты	Бутиловая лента, клейкие ленты	Герметизация торцов и стыков, защита от влаги и коррозии.
Внешняя защитная оболочка	Полиуретан, пластик, металл	Механическая защита, стойкость к агрессивным средам, УФ-излучению.

Для соединения токопроводящих жил сечением 120 мм² используются опрессовываемые гильзы из электролитической меди или алюминия (в зависимости от материала жилы), соответствующие ГОСТ, IEC 61238-1. Критически важным является контроль геометрических размеров и чистоты поверхности контакта.

Требования к монтажу и основные этапы

Монтаж муфт 35 кВ – ответственная операция, выполняемая только квалифицированным персоналом, прошедшим специальное обучение. Нарушение технологии – основная причина последующих отказов.

Основные этапы монтажа соединительной муфты холодной усадки:

1. Подготовка: Обесточивание кабеля, проверка отсутствия напряжения, заземление. Подготовка рабочего места и инструмента.
2. Разделка кабеля: Послойное снятие наружной оболочки, брони, экранов, изоляции с точным соблюдением размеров, указанных в монтажной карте производителя. Фазировка кабелей.
3. Подготовка жил: Зачистка жил, установка соединительных гильз и их опрессовка калиброванным инструментом. Зачистка краев изоляции под углом (фаска) для плавного перехода электрического поля.
4. Восстановление полупроводящего слоя: Точное наложение полупроводящих лент или готовых элементов на зону соединения.
5. Монтаж муфты: Надевание на один из концов кабеля комплекта элементов муфты в обратной последовательности. Центрирование. Последовательное снятие спиральных сердечников с основных изоляционных трубок, начиная от центра соединения, обеспечивая равномерную усадку без воздушных включений.
6. Восстановление экрана и заземления: Монтаж медной оплетки, соединение ее с экранами кабеля и подключение к контуру заземления.
7. Герметизация и сборка корпуса: Установка герметизирующих манжет, наложение защитных лент, сборка внешнего защитного корпуса (при его наличии).
8. Испытания и документация: Визуальный контроль, измерение сопротивления изоляции, возможно проведение высоковольтных испытания постоянным напряжением. Заполнение паспорта муфты с указанием координат установки, данных монтажников, даты.

Ключевые стандарты и нормативы

Производство и применение муфт 35 кВ регламентируется рядом национальных и международных стандартов:

• ГОСТ Р 55045-2012 (МЭК 60502-4:2010): Соединительные муфты для силовых кабелей с пластмассовой и эластомерной изоляцией на номинальное напряжение от 6 кВ до 30 кВ (36 кВ).
• ГОСТ Р 50508-93: Муфты для силовых кабелей с бумажной пропитанной изоляцией.
• IEC 60502-4: Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV up to 30 kV.
• IEC 61442: Методы испытаний кабельных муфт и концевых заделок для силовых кабелей.
• ПУЭ (Глава 2.3): Правила устройства электроустановок. Кабельные линии напряжением до 220 кВ.
• СО 153-34.20.704-2003: Типовая инструкция по монтажу муфт на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10, 20, 35 кВ.

Критерии выбора муфты для кабеля 35 кВ 120 мм²

При выборе необходимо учитывать следующие параметры:

1. Тип изоляции кабеля: XLPE, EPR, бумажно-пропитанная. Муфта должна быть предназначена именно для данного типа.
2. Материал и конструкция жилы: Медь или алюминий, однопроволочная или многопроволочная. Определяет тип соединительной гильзы.
3. Условия прокладки: Земля (тип грунта, коррозионная активность, блуждающие токи), тоннель, помещение, открытый воздух. Определяет степень механической защиты и стойкости к внешним воздействиям.
4. Климатическое исполнение: Диапазон рабочих температур (обычно от -50°C до +50°C), стойкость к УФ-излучению для наружных муфт.
5. Совместимость с производителем кабеля: Рекомендуется использовать муфты, прошедшие цикл типовых испытаний в сочетании с конкретными марками кабелей.
6. Технология монтажа: Возможности и квалификация монтажной бригады (холодная усадка vs термоусадка).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается монтаж муфты на кабель 35 кВ от монтажа на кабель 10 кВ?

Основное отличие – повышенные требования к контролю электрического поля. На напряжении 35 кВ значительно выше напряженность, поэтому критически важно точное восстановление полупроводящих экранов, формирование плавных переходов (фасок) на краях изоляции жилы, отсутствие даже микроскопических воздушных полостей, которые могут стать источником частичных разрядов и последующего пробоя. Процедура разделки более сложная и требует высокой точности размеров.

Можно ли соединять кабели с разным сечением жил, например 120 мм² и 150 мм², используя муфту на 120 мм²?

Нет, это недопустимо. Соединительная гильза рассчитана на строго определенный диапазон сечений. Использование гильзы не по размеру приведет к ненадежному электрическому контакту (перегреву) или механическому повреждению жилы при опрессовке. Для соединения кабелей с разным сечением необходимо применять специальные переходные муфты или гильзы, рассчитанные на конкретную пару сечений.

Каков средний срок службы современной полимерной муфты 35 кВ и от чего он зависит?

Проектный срок службы качественной муфты, смонтированной по технологии, составляет 25-30 лет и должен быть сопоставим со сроком службы кабеля. Фактический срок зависит от: качества изготовления самой муфты, соблюдения технологии монтажа, условий эксплуатации (перегрузки, циклический нагрев/охлаждение, механические воздействия, состояние заземления). Регулярный тепловизионный контроль соединений позволяет выявить дефекты на ранней стадии.

Какой тип муфт предпочтительнее для ремонтных работ в стесненных условиях колодца ККС: холодной или термоусадки?

Для стесненных и потенциально взрывоопасных условий кабельного колодца (где возможно скопление газов) муфты холодной усадки являются безусловно предпочтительными. Они не требуют использования открытого пламени или высокотемпературных нагревателей, что повышает безопасность работ, упрощает монтаж и исключает риск локального перегрета кабеля.

Требуется ли проведение высоковольтных испытаний после монтажа каждой муфты?

Согласно действующим нормам (СО 153-34.20.704-2003, РД 34.45-51.300-97), после монтажа кабельной линии с соединительными муфтами она должна быть подвергнута приемо-сдаточным высоковольтным испытаниям повышенным постоянным напряжением. Для кабелей 35 кВ испытательное напряжение составляет 85 кВ (для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена) в течение 15 минут. Испытание проводится на всю линию, а не на каждую муфту по отдельности. Обязательным минимумом после монтажа является измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.

Как правильно выбрать длину разделки кабеля для конкретной муфты?

Длина разделки (послойного снятия оболочек) является строго индивидуальным параметром для каждой модели и типоразмера муфты. Производитель предоставляет детальную монтажную карту (инструкцию) с точными размерами для каждого типа кабеля (сечение, изоляция). Использование размеров от другой муфты недопустимо, так как это нарушит геометрию электрического поля и приведет к снижению электрической прочности или невозможности корректного монтажа элементов.