Кабельные муфты 35 кВ внутренние
Кабельные муфты 35 кВ внутренние: конструкция, типы, монтаж и применение
Внутренние кабельные муфты на напряжение 35 кВ представляют собой специализированные электротехнические изделия, предназначенные для соединения, ответвления или оконцевания силовых кабелей среднего напряжения в условиях закрытых помещений (КРУ, КРУН, ЗРУ, подстанции, промышленные цеха). Их основная функция – обеспечение надежного электрического контакта, восстановление изоляции и герметизации в месте соединения или окончания кабеля, что гарантирует долговременную и безопасную эксплуатацию кабельной линии. Работа при номинальном напряжении 35 кВ предъявляет высокие требования к конструкции муфт, материалам и качеству монтажа.
Классификация и типы внутренних муфт 35 кВ
Внутренние муфты для кабелей 35 кВ классифицируются по своему функциональному назначению и конструктивному исполнению.
1. По назначению:
- Соединительные муфты (СТ): Предназначены для неразъемного электрического соединения двух или более кабелей в одну непрерывную линию. Являются наиболее распространенным типом. Конструктивно должны обеспечивать механическую прочность, непрерывность экрана и изоляции.
- Ответвительные муфты (ОТ): Используются для создания отвода от основной магистральной кабельной линии. Конструктивно сложнее соединительных, так как включают дополнительные узлы для подключения отходящего кабеля.
- Концевые муфты (КВ): Предназначены для оконцевания кабеля при его подключении к открытым шинам, силовому оборудованию (трансформаторы, выключатели) или к сборным шинам КРУ. Их ключевая задача – контроль электрического поля и изоляция токопроводящей жилы от заземленных частей оборудования в условиях ограниченного пространства.
- Муфты с литой изоляцией (эпоксидные): Традиционный тип, где изоляция создается путем заливки эпоксидного компаунда в металлический или пластиковый корпус. Требуют тщательной подготовки и фиксации кабеля перед заливкой. Отличаются высокой механической прочностью и стойкостью к окружающей среде, но процесс монтажа трудоемок и необратим.
- Муфты холодной усадки: Современный и наиболее популярный тип. Изоляция и герметизация обеспечиваются эластомерными (силиконовыми или EPDM) компонентами, которые предварительно растянуты на спиральном монтажном держателе. В процессе монтажа держатель удаляется, и материал, сжимаясь (усаживаясь), плотно облегает кабель и соединение. Главные преимущества: простота и скорость монтажа, меньшая зависимость от навыков монтажника, отсутствие открытого огня и специального оборудования, высокая повторяемость результата.
- Муфты горячей усадки: Используют термоусаживаемые трубки и перчатки из сшитого полиолефина. При нагреве газовой горелкой материал уменьшается в диаметре (до 50%) и плотно обжимает узел. Требуют применения открытого огня и навыков равномерного прогрева. Обладают хорошей адгезией к кабельной оболочке.
- Система контроля электрического поля: Напряжение 35 кВ создает высокую градиентную напряженность, особенно в местах соединения жил и окончания экрана. Для ее снижения и предотвращения пробоя используются экранирующие (полупроводящие) и изоляционные слои с определенной геометрией. В муфтах холодной и горячей усадки эту функцию выполняют предварительно нанесенные на внутреннюю поверхность изоляторов слои токопроводящего и полупроводящего материала, а также специальные экранирующие колпачки и ленты. В эпоксидных муфтах поле контролируется формой заливки и контактом с заземленным корпусом.
- Узел соединения жил: Обеспечивает электрический и механический контакт. Для кабелей с сечением жилы обычно от 50 до 300 мм² применяются медные или биметаллические соединители (гильзы), обжимаемые гидравлическим прессом с точным контролем усилия. Для алюминиевых жил используются специальные пасты для удаления оксидной пленки.
- Восстановление экрана: Экран (металлическая оплетка или полупроводящая лента) каждого кабеля должен быть электрически соединен и выведен на землю. Для этого используются медные ленты, проволочные бандажи или специальные контакты, которые соединяются между собой и с заземляющим проводником.
- Внешняя защита и герметизация: Внешний кожух (корпус из АБС-пластика, стеклопластика или эластомера) защищает внутренний узел от механических повреждений, влаги и пыли. В муфтах холодной усадки сама усаживаемая изоляция является герметизирующим элементом.
- Подготовка: Отключение и проверка отсутствия напряжения на кабеле. Разметка и разделка концов кабеля с помощью специальных шаблонов. Важно точно соблюдать длины снятия оболочек и изоляции, указанные в карте.
- Установка компонентов: Надевание на кабель (до соединения жил) всех усаживаемых элементов, медных экранирующих сеток, корпуса муфты в правильной последовательности.
- Опрессовка соединительной гильзы: Очистка жил, применение контактной пасты, совмещение жил в гильзе и ее обжим сертифицированным инструментом с матрицами, соответствующими сечению. Зачистка заусенцев.
- Формирование узла контроля поля: Точное позиционирование полупроводящих и экранирующих элементов на изоляции кабеля и гильзе.
- Усадка изоляционных элементов: Последовательная усадка внутреннего изолятора, внешнего изолятора и герметизирующих концевых элементов. Усадка начинается от центра гильзы к краям для исключения захвата воздуха.
- Восстановление экрана и заземление: Монтаж медной экранирующей сетки (которая соединяет экраны кабелей) и ее фиксация. Подключение и крепление заземляющего проводника сечением не менее 25 мм² (медь).
- Установка защитного корпуса: Сборка и фиксация внешнего разборного корпуса, который обеспечивает механическую защиту и иногда дополнительную герметизацию.
- Испытание постоянным (выпрямленным) напряжением: Величина испытательного напряжения для кабелей 35 кВ составляет 140 кВ. Длительность приложения напряжения – 10 минут. Муфта, как часть линии, должна выдержать это испытание без пробоя, поверхностных перекрытий или недопустимого роста тока утечки.
- Визуальный осмотр: Проверка правильности монтажа, целостности корпуса, качества заземления, наличия маркировки.
- Измерение сопротивления изоляции: Мегомметром на 2500 В. Сопротивление изоляции отремонтированного участка не должно отличаться от сопротивления основной жилы кабеля.
- Ошибки монтажа (неправильная разделка, смещение экранирующих элементов, неполная усадка, плохой обжим).
- Использование некондиционных или непредназначенных для 35 кВ комплектующих.
- Механические повреждения после монтажа.
- Перегрузка кабельной линии, приводящая к перегреву соединения.
- Воздействие внешних факторов (протечки воды, агрессивная среда), даже несмотря на внутреннюю установку.
2. По технологии монтажа и типу изоляции:
Конструктивные особенности и основные элементы
Конструкция внутренней муфты 35 кВ, независимо от типа, решает ряд критически важных задач: контроль электрического поля, изоляция, герметизация, обеспечение контакта и механической прочности.
Требования к монтажу и основные этапы
Качество монтажа муфты 35 кВ напрямую определяет надежность всей кабельной линии. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом, прошедшим обучение, с использованием специального инструмента и в строгом соответствии с инструкцией производителя (технологической картой).
Общий порядок монтажа соединительной муфты холодной усадки:
Критерии выбора муфт 35 кВ для внутренней установки
Выбор конкретного типа и модели муфты осуществляется на основе проектной документации и с учетом следующих параметров:
| Параметр | Варианты/Значения | Комментарий |
|---|---|---|
| Тип кабеля | ААБл, АПвП, АПвПу, СГ и т.д. | Определяет конструкцию разделки, необходимость защиты от влаги (для кабелей без герметизации жилы). |
| Сечение и материал жилы | 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300 мм² (Al/Cu) | Определяет размер соединительной гильзы и, частично, габариты муфты. |
| Номинальное напряжение | 35 кВ | Основной классифицирующий параметр. |
| Ток короткого замыкания | Iкз (например, 25 кА/1 с) | Муфта и соединение должны выдерживать термическое и динамическое воздействие КЗ. |
| Технология монтажа | Холодная усадка, горячая усадка, литая | Зависит от условий на объекте, наличия квалификации, бюджета. |
| Степень защиты (IP) | IP00, IP54 (для внутренних) | Для особо запыленных помещений может требоваться повышенная защита. |
| Габаритные размеры | Длина, диаметр | Критично при установке в стесненных условиях КРУ или кабельных каналах. |
Контроль качества и испытания
После монтажа кабельная линия с установленными муфтами подлежит обязательным приемо-сдаточным испытаниям в соответствии с ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Для линий 35 кВ основным является испытание повышенным выпрямленным напряжением.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается внутренняя муфта 35 кВ от наружной?
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 усиленной защиты от воды (герметизирующих пробок для концов кабеля) и часто выполняются в менее стойких к УФ корпусах (например, АБС-пластик). Наружные муфты имеют полностью водонепроницаемую конструкцию, стойкие к УФ и озону материалы, часто помещаются в металлический герметичный кожух.
Можно ли использовать муфту холодной усадки для ремонта кабеля с бумажно-масляной изоляцией?
Да, существуют специальные комплекты муфт холодной усадки для переходов с бумажно-масляной изоляции на СПЭ (сшитый полиэтилен) или для соединения двух кабелей с БМИ. Их особенность – наличие маслоудержиющих барьеров и элементов для герметизации масляных каналов. Монтаж таких муфт требует высочайшей квалификации.
Каков гарантийный срок на кабельные муфты 35 кВ?
Гарантийный срок, устанавливаемый производителем на муфту как изделие, обычно составляет от 12 до 36 месяцев. Однако важно понимать, что гарантия распространяется на муфту, смонтированную сертифицированным специалистом с соблюдением всех инструкций. Гарантия на работу (монтаж) предоставляется монтажной организацией.
Что важнее при выборе: цена муфты или стоимость монтажных работ?
Для электроустановок 35 кВ приоритетом всегда должна быть надежность. Дешевая муфта неизвестного производителя может не иметь точной геометрии контроля поля, что приведет к локальным пробоям и выходу линии из строя. Экономия на монтаже (неквалифицированный персонал, несертифицированный инструмент) также недопустима. Выбор следует делать в пользу проверенных брендов и аккредитованных монтажных бригад, даже если совокупная стоимость будет выше.
Как часто необходимо проводить диагностику муфт в эксплуатации?
Плановый визуальный осмотр муфт 35 кВ в составе электрооборудования рекомендуется проводить не реже 1 раза в 6 месяцев. Тепловизионный контроль соединений (для выявления перегрева) – не реже 1 раза в год, а также после любых действий, связанных с перегрузками линии или короткими замыканиями. Диагностика частичных разрядов (ЧР) является наиболее эффективным методом прогнозирования состояния изоляции и рекомендуется для ответственных линий.