Кабельные муфты 35 кВ сечение 35 мм
Кабельные муфты 35 кВ сечением 35 мм²: конструкция, типы, монтаж и применение
Кабельные муфты 35 кВ на сечение 35 мм² являются критически важными компонентами для создания надежных и долговечных соединений и ответвлений в кабельных линиях среднего класса напряжения. Их основное назначение – обеспечение электрической непрерывности, механической прочности, герметичности и стабильного распределения электрического поля в месте соединения или окончания кабеля. Применение муфт для кабеля 35 кВ с жилой 35 мм² распространено в сетях, где требуется относительно невысокая токовая нагрузка, но критически важно высокое напряжение, например, для питания отдельных мощных установок, ввода на подстанции, ответвлений от магистральных линий, а также в городских кабельных сетях.
Классификация и типы муфт 35 кВ
Муфты для кабеля 35 кВ сечением 35 мм² классифицируются по своему функциональному назначению и технологии монтажа.
1. Соединительные муфты
Предназначены для соединения двух отрезков кабеля в одну непрерывную линию. Должны обеспечивать полную электрическую и механическую эквивалентность целому участку кабеля. Для 35 кВ практически всегда являются изолирующими, то есть воссоздающими основной и экранный слои изоляции.
2. Концевые муфты (концевая арматура)
Устанавливаются на концах кабельных линий для подключения к открытым распределительным устройствам (ОРУ), силовым трансформаторам, ячейкам КРУ. Их задача – плавный вывод электрического поля с контролируемой градией напряжения и обеспечение герметичности. Делятся на два основных типа:
- Наружной установки (мачтовые): Для подключения к воздушным линиям или оборудованию на открытом воздухе. Имеют усиленную трекингостойкую изоляцию (фарфор, полимерные материалы) и длину, достаточную для безопасной работы в условиях атмосферных воздействий.
- Внутренней установки: Для монтажа в сухих помещениях, КРУ, ЗРУ. Могут быть как с фарфоровой покрышкой, так и полностью полимерными компактного исполнения.
- Электрод (конус) контроля электрического поля: Ключевой элемент. Изготавливается из полупроводящих или резисторных материалов. Накладывается на место соединения жил (в соединительной муфте) или на подготовленный конец изоляции кабеля (в концевой). Его функция – радиальное выравнивание силовых линий электрического поля, предотвращение локальных перенапряжений и пробоя.
- Основная изоляция: Восстанавливает изоляционный барьер кабеля. В современных муфтах используется либо термоусаживаемые трубки и перчатки из специальных полимеров (содержащие углерод для экранирования), либо холодноусаживаемые элементы на основе EPDM-резины с предварительно нанесенным внутренним клеем-герметиком. Для муфт 35 кВ часто применяется многослойная усадка с отдельными полупроводящими и изоляционными слоями.
- Внешний экран (заземляемая оболочка): Восстанавливает экран кабеля. Обычно представляет собой медную сетку, накладываемую поверх основной изоляции и надежно соединяемую с экраном кабеля. Обеспечивает симметрию поля и безопасность при касании.
- Герметизация и механическая защита: Осуществляется с помощью металлического или прочного полимерного корпуса (для соединительных муфт), заполненного заливочным компаундом (массой) либо герметизированного термо- или холодноусаживаемыми элементами с клеевым слоем. Корпус защищает от влаги, механических повреждений и обеспечивает постоянство диэлектрических свойств.
- Концевой задел: В концевых муфтах – это изолятор (фарфоровый или полимерный) и контактный вывод (наконечник) для подключения к шине или аппарату. Наконечник обжимается или прессуется на жилу кабеля 35 мм².
- Разделка кабеля: Послойное снятие наружной оболочки, экрана, изоляции с точным соблюдением размеров, указанных в инструкции производителя муфты. Используется специальный разделочный нож. Для кабеля 35 мм² критически важно не повредить полупроводящий слой на изоляции жилы.
- Обработка изоляции: Шлифовка полупроводящего слоя для создания плавного перехода. Тщательная зачистка и обезжиривание изоляции жилы.
- Соединение жил: Для кабеля 35 мм² применяется опрессовка с помощью гидравлического пресса и специальных медных трубок-гильз. Соединение должно иметь электрическую проводимость не ниже, чем у целой жилы, и быть механически прочным.
- Формирование электрода контроля поля: Точная установка полупроводящих конусов или лент на место соединения и переходы изоляции.
- Нанесение изоляции и экрана: Последовательная усадка элементов согласно монтажной схеме.
- Герметизация и сборка корпуса: Установка корпуса, заполнение компаундом (если предусмотрено) или окончательная герметизация усаживаемыми элементами.
- Визуальный осмотр: Проверка целостности, полноты усадки, отсутствия пустот и загрязнений.
- Измерение сопротивления изоляции: Мегомметром на 2500/5000 В.
- Испытание повышенным напряжением постоянного тока: Стандартное испытание для кабельных линий 35 кВ после монтажа муфт. Параметры: напряжение 84 кВ (2.5*U0), продолжительность 10 минут. Ток утечки стабилизируется и не должен иметь тенденции к росту.
- Проверка целостности и правильности соединения экранов: Измерение сопротивления.
3. Ответвительные муфты (тройниковые)
Используются для создания ответвлений от основной кабельной линии без ее разрезания. Конструктивно сложнее соединительных, так как включают в себя дополнительный отвод.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция муфты 35 кВ для кабеля 35 мм² определяется необходимостью управления электрическим полем, которое при таком напряжении достигает высоких значений. Основные элементы и их назначение:
Технологии монтажа: термоусадка и холодная усадка
Для муфт 35 кВ сечением 35 мм² применяются две основные технологии, определяющие материалы и процесс установки.
| Критерий | Термоусаживаемые муфты | Холодноусаживаемые муфты |
|---|---|---|
| Принцип действия | Усадка под воздействием высокой температуры (пропановая горелка, термофен). Материал «запоминает» исходную форму и сжимается при нагреве. | Усадка за счет предварительного растяжения материала на спиральном сердечнике. Монтаж заключается в механическом вытягивании сердечника, после чего элемент плотно обжимает кабель. |
| Основной материал | Сшитый полиэтилен, полиолефины. | Этилен-пропиленовый каучук (EPDM). |
| Необходимость источника тепла | Обязательна. Требуется газовая горелка или профессиональный термофен. | Не требуется. Достаточно ручного инструмента. |
| Влияние на кабель | Локальный перегрев может повредить изоляцию кабеля при нарушении технологии. | Отсутствие нагрева исключает тепловую деградацию материалов кабеля. |
| Герметизация | За счет клеевого слоя, активируемого при нагреве. | За счет предварительно нанесенного внутреннего слоя герметика (чаще всего силикона). |
| Сложность монтажа | Выше, требуется навык равномерного прогрева. | Ниже, процесс более предсказуем и менее зависим от навыков монтажника. |
| Условия монтажа | Затруднен в сырых/ветреных условиях, ограничен в замкнутых пространствах из-за открытого огня. | Возможен в любых условиях, включая сырость и ограниченное пространство. |
Требования к кабелю и подготовка к монтажу
Монтаж муфты 35 кВ требует строгого соблюдения технологии. Подготовка кабеля с сечением жилы 35 мм² включает следующие этапы:
Контроль качества и испытания
После монтажа муфта 35 кВ должна пройти контроль:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Можно ли использовать муфту, рассчитанную на большее сечение, для кабеля 35 мм²?
Нет, это недопустимо. Внутренние диаметры изоляционных и экранирующих элементов муфты строго соответствуют определенному диапазону сечений. Использование муфты для большего сечения не обеспечит плотного обжатия и герметичности, что приведет к образованию воздушных полостей, разрядам и пробою.
2. Что важнее при выборе между термо- и холодной усадкой для 35 кВ?
Для напряжения 35 кВ оба типа при правильном монтаже обеспечивают надежность. Ключевыми факторами выбора являются условия монтажа (открытый огонь может быть запрещен) и квалификация бригады. Холодная усадка менее критична к человеческому фактору и рекомендуется для монтажа в сложных условиях (колодцы, сырость).
3. Какой срок службы у правильно смонтированной кабельной муфты 35 кВ?
Производители заявляют срок службы, эквивалентный сроку службы кабельной линии – 30 лет и более. Однако на практике он напрямую зависит от качества монтажа, условий эксплуатации (перегрузки, колебания температуры) и регулярности диагностики. Нарушение технологии монтажа сокращает срок службы до нескольких лет или даже месяцев.
4. Требуется ли повторное подтягивание болтовых соединений в концевых муфтах?
Да, особенно для муфт, установленных на оборудовании с вибрацией (трансформаторы) или подверженных термоциклированию (нагрузочные токи). Рекомендуется выполнять контроль и подтяжку болтовых соединений контактных выводов в рамках планового технического обслуживания, обычно через 1 год после ввода в эксплуатацию и далее согласно графику ТО.
5. Можно ли монтировать муфты 35 кВ при отрицательной температуре?
Монтаж возможен, но с строгими ограничениями. Термоусаживаемые материалы требуют предварительного прогрева кабеля и самого комплекта до положительной температуры (+5°C и выше). Холодноусаживаемые муфты также имеют нижний температурный предел монтажа (обычно -20°C), указанный производителем. Основная проблема – конденсация влаги на охлажденных поверхностях кабеля, что недопустимо. Монтаж в мороз требует организации тепловых тамбуров или палаток.
6. Как часто необходимо проводить диагностику муфт 35 кВ в эксплуатации?
Плановый визуальный осмотр муфт, установленных в доступных местах, проводится не реже 1 раза в год. Тепловизионный контроль соединений рекомендуется проводить при максимальной нагрузке, периодичность – от 1 раза в 6 месяцев для критически важных линий до 1 раза в 2-3 года для остальных. Диагностика частичными разрядами (ЧР) является наиболее эффективным методом прогнозирования состояния и выполняется по графику, обычно раз в 3-5 лет, или при наличии подозрений на дефект.