Кабельные муфты термоусаживаемые Raychem

Кабельные муфты термоусаживаемые Raychem: полный технический обзор

Термоусаживаемые муфты Raychem, производства компании Tyco Electronics (ныне часть TE Connectivity), представляют собой высокотехнологичные комплектующие для монтажа, ремонта и оконцевания силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и бумажно-масляной изоляции. Основной принцип действия основан на использовании специальных полимерных материалов с «эффектом памяти», которые при нагреве до определенной температуры (обычно 120-140°C) необратимо усаживаются, формируя герметичное, механически прочное и электрически стабильное соединение. Технология была разработана Raychem и стала отраслевым стандартом благодаря надежности и удобству монтажа.

Конструкция, материалы и принцип действия

Термоусаживаемые компоненты Raychem изготавливаются из радиационно-сшитого полиэтилена или полиолефинов. Материал подвергается поперечной сшивке молекулярных цепей под воздействием радиационного облучения, после чего расширяется под контролируемым нагревом. В таком расширенном состоянии компонент надевается на кабель. Последующий нагрев строительным феном или пропановой горелкой с диффузором активирует «память формы», заставляя материал возвращаться к исходным размерам, плотно обжимая кабель и внутренние компоненты.

Ключевые конструктивные элементы муфты Raychem включают:

• Термоусаживаемые трубки: Основной изолирующий и герметизирующий элемент. Часто имеют внутренний слой термоплавкого клея, который при усадке расплавляется, заполняя все полости и обеспечивая продольную герметизацию.
• Экранирующие элементы: Восстанавливают проводящий экран кабеля. Обычно представляют собой трубки или ленты с проводящим слоем (полукопроводящие или металлизированные).
• Стоп-кольца и ограничители усадки: Предотвращают чрезмерную усадку элементов на определенных участках.
• Гильзы (соединительные, ответвительные): Обеспечивают механический и электрический контакт между жилами. Изготавливаются из меди, алюминия или биметалла, часто имеют покрытие оловом или серебром для защиты от окисления.
• Защитные наружные покрытия: Механическая броня или огнестойкие кожухи для специфических условий эксплуатации.

Классификация и типы муфт Raychem

Ассортимент Raychem охватывает решения для всего спектра задач в кабельных сетях.

1. Соединительные муфты

Предназначены для соединения двух или более силовых кабелей в линию. Классифицируются по напряжению, типу изоляции кабеля и материалу жилы.

• Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE): Серии QS, QI, QT. Рассчитаны на напряжение от 1 кВ до 35 кВ. Имеют многослойную конструкцию: внутренняя полупроводящая трубка восстанавливает экран, изолирующая трубка обеспечивает основную изоляцию, внешняя полупроводящая или медная оплетка восстанавливает внешний экран и обеспечивает заземление.
• Для кабелей с бумажно-масляной изоляцией: Серии ST, для соединения «бумага-бумага» или «бумага-XLPE». Конструкция включает элементы для контроля и перепуска масла, предотвращения его утечки и загрязнения зоны соединения.

2. Концевые муфты (концевики)

Для оконцевания кабеля при подключении к оборудованию (трансформаторы, распределительные устройства, воздушные линии).

• Внутренней установки: Серии STI, PWC. Компактные, не требующие заполнения компаундом. Применяются в КРУ, ЗРУ.
• Наружной установки: Серии QST, PNE. Имеют усиленную трекингостойкую юбку из силикона или EPDM для работы в условиях загрязненной атмосферы и влаги.
• Для подключения к воздушным линиям (проходные): Серии CAT, с усиленным изоляционным покрытием и элементами для крепления на опоре.

3. Ответвительные муфты

Для создания постоянных ответвлений от магистральной линии без разрезания основной жилы. Серии RAY-TAP, обеспечивают герметичное и надежное подключение.

Технические характеристики и стандарты

Муфты Raychem соответствуют международным стандартам (IEC, IEEE, EN) и российским (ГОСТ). Основные параметры приведены в таблице.

Сводная таблица характеристик муфт Raychem для кабелей с изоляцией XLPE

Тип муфты	Серия	Номинальное напряжение, кВ	Температурный диапазон эксплуатации, °C	Степень защиты IP	Минимальный радиус изгиба после монтажа
Соединительная	QS1000	до 1 кВ	-50 до +90	IP68	Не менее 15xD кабеля
Соединительная	QI6000	6/10 кВ	-40 до +90	IP68	Не менее 15xD муфты
Соединительная	QT3015	20 кВ	-40 до +90	IP68	Не менее 15xD муфты
Концевая наружная	QST100	12/20 кВ	-50 до +50	IP55	—
Концевая внутренняя	PWC 24	24 кВ	-40 до +40	IP00 (в шкафу)	—

Преимущества и недостатки технологии

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Срок службы сопоставим со сроком службы кабеля (более 30 лет) при правильном монтаже.
• Отличная герметизация: Многослойная система с термоплавким клеем обеспечивает защиту от влаги, коррозии и частиц.
• Устойчивость к условиям среды: Материалы стойки к УФ-излучению, окислению, агрессивным средам и широкому температурному диапазону.
• Удобство и скорость монтажа: Не требуют специальных сложных инструментов (кроме источника нагрева). Процесс менее трудоемок по сравнению с заливными или эпоксидными муфтами.
• Хорошая ремонтопригодность: При необходимости муфту можно демонтировать и заменить.
• Универсальность: Широкий типоразмерный ряд позволяет работать с различными сечениями и конфигурациями кабелей.

Недостатки:

• Зависимость качества от монтажа: Критически важна правильная подготовка кабеля и равномерный нагрев без пережога.
• Необходимость источника тепла: Требуется пропановая горелка или профессиональный термофен, что не всегда удобно в стесненных или взрывоопасных условиях.
• Более высокая стоимость комплектующих: По сравнению с некоторыми альтернативами (например, холодноусаживаемыми муфтами).
• Пожарная опасность при монтаже: Работа с открытым пламенем требует соблюдения строгих мер безопасности.

Технология монтажа: ключевые этапы

Монтаж должен выполняться квалифицированным персоналом в соответствии с инструкцией производителя (EJF). Основные этапы:

1. Подготовка кабеля: Разделка концов кабеля с помощью специального шаблона. Важно соблюдать геометрические размеры, не повредить изоляцию жилы и полупроводящий слой.
2. Обезжиривание и зачистка: Очистка поверхностей от загрязнений и полупроводящего слоя в зонах контакта.
3. Сборка соединения: Установка гильз на жилы и их опрессовка гидравлическим прессом с матрицами соответствующего сечения.
4. Нанесение экранирующих составов: Заполнение ступенек изоляции токопроводящим или полупроводящим составом для выравнивания электрического поля.
5. Установка термоусаживаемых компонентов: Последовательная установка трубок, начиная с внутренних слоев. Нагрев производится от середины к краям для вытеснения воздуха. Необходимо добиться полной усадки и выступившего по краям слоя клея.
6. Восстановление экрана и заземление: Монтаж экранирующих трубок или лент, соединение с медной оплеткой кабеля и надежное заземление.
7. Установка защитного кожуха: Монтаж механического корпуса при необходимости.

Области применения

Муфты Raychem применяются в распределительных сетях среднего и высокого напряжения, в системах электроснабжения промышленных предприятий, нефтегазовой отрасли (в том числе во взрывозащищенном исполнении), на объектах железнодорожной инфраструктуры, в портах, аэропортах, коммерческой и жилой застройке. Они подходят для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, на стенах и эстакадах.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Чем термоусаживаемые муфты Raychem принципиально отличаются от холодноусаживаемых?

Ответ: Холодноусаживаемые муфты усаживаются за счет эластичности предварительно растянутого материала (обычно силикона или EPDM) при удалении спиральной пластиковой подложки-фиксатора. Им не требуется нагрев, что является преимуществом в пожароопасных зонах. Однако термоусаживаемые муфты Raychem, как правило, обеспечивают более высокую механическую прочность и долговечность герметизирующего слоя за счет термоплавкого клея, а также имеют лучшую стойкость к УФ-излучению. Выбор зависит от условий монтажа и эксплуатации.

Вопрос: Можно ли использовать муфту Raychem, рассчитанную на 10 кВ, в сети 6 кВ?

Ответ: Да, это допустимо и является стандартной практикой. Муфта с более высоким номинальным напряжением будет иметь запас по электрической прочности. Однако обратная ситуация (установка муфты 6 кВ в сеть 10 кВ) категорически запрещена.

Вопрос: Какой источник нагрева предпочтительнее для монтажа: пропановая горелка или термофен?

Ответ: Пропановая горелка с пламерассеивающим диффузором обеспечивает быстрый и равномерный нагрев, что критично для качественной активации клеевого слоя. Строительный термофен подходит для стесненных условий или объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности, но время монтажа увеличивается. Необходимо использовать фен с достаточной температурой и расходом воздуха (рекомендуется не менее 700°C и 2000 л/мин).

Вопрос: Требуется ли специальная подготовка поверхности кабеля под термоусадку Raychem?

Ответ: Да, это обязательное условие. Поверхность должна быть чистой, сухой и обезжиренной с помощью специальных очистителей (например, Raychem Ralofix). Наличие влаги или масла под термоусаживаемой трубкой приведет к нарушению адгезии и последующему нарушению герметизации.

Вопрос: Как определить правильность усадки муфты?

Ответ: Признаки правильной усадки: полное исчезновение рельефа расширенной трубки (ребер), появление ровного слоя расплавленного клея по обоим краям усаженного элемента, отсутствие вздутий и почернений материала. На внутренней изолирующей трубке после усадки должны четко читаться заводские маркировочные линии.

Вопрос: Существуют ли муфты Raychem для ремонта поврежденной оболочки кабеля без разрезания жил?

Ответ: Да, для этих целей существуют ремонтные термоусаживаемые манжеты и трубки (например, серии RRS). Они накладываются на место повреждения наружной оболочки, герметизируют его и обеспечивают механическую защиту, не требуя разрыва электрической цепи.

Заключение

Термоусаживаемые кабельные муфты Raychem представляют собой проверенное временем, технологичное решение для создания надежных и долговечных соединений силовых кабелей. Их эффективность определяется точным соблюдением технологии монтажа, правильным выбором типоразмера в соответствии с условиями проекта и использованием оригинальных комплектующих. Несмотря на появление альтернативных технологий, муфты Raychem остаются эталоном качества в области средних напряжений и широко используются при строительстве и ремонте ответственных объектов электроэнергетической инфраструктуры по всему миру.