Кабельные муфты термоусаживаемые внутренние
Кабельные муфты термоусаживаемые внутренние: конструкция, применение и монтаж
Термоусаживаемые внутренние кабельные муфты представляют собой специализированные комплектующие, предназначенные для создания герметичного, долговечного и электротехнически надежного соединения, ответвления или оконцевания силовых и контрольных кабелей внутри помещений, кабельных колодцев, тоннелей и других закрытых пространств. Их функционирование основано на свойстве термоусаживаемых материалов (ТУМ) необратимо уменьшать свои линейные размеры (как правило, в 2-4 раза) под воздействием направленного тепла, плотно обжимая изолируемые объекты и формируя многослойную барьерную систему.
Принцип действия и базовые компоненты
Основой муфты является термоусаживаемая трубка, изготовленная из сшитого полиэтилена или других эластомеров, с нанесенным на внутреннюю поверхность слоем термоплавкого клея. При нагреве до температуры 120-140°C происходит радиальное усаживание трубки, а клей расплавляется, заполняя все микрополости и создавая абсолютную влагонепроницаемость. Конструкция стандартной внутренней термоусаживаемой муфты включает несколько ключевых элементов:
- Термоусаживаемая трубка-гильза: Основной изолирующий и герметизирующий корпус муфты. Может быть изолирующей, полупроводящей или комбинированной.
- Термоусаживаемые перчатки и трубки для изоляции жил: Используются для пофазной изоляции проводников в муфтах для многожильных кабелей.
- Стержни-заполнители межфазного пространства: Термоусаживаемые профильные элементы для придания муфте круглой формы и равномерного распределения механических напряжений.
- Гильзы соединительные (медные или алюминиевые): Для механического и электрического соединения токопроводящих жил. Могут быть прессуемыми, болтовыми или паяными.
- Экранирующая лента или сетка: Восстанавливает экран кабеля, обеспечивая равномерное распределение электрического поля.
- Заземляющий проводник: Для соединения экранов и брони с контуром заземления.
- Огнестойкие обмотки и герметики: Применяются в муфтах для кабелей с требованием по огнестойкости.
- Соединительные (Ст): Для соединения двух кабелей по длине.
- Ответвительные (О): Для создания отвода от магистрального кабеля.
- Концевые (К): Для оконцевания кабеля при подключении к шинам распределительного устройства, трансформатора или другого оборудования.
- До 1 кВ (низковольтные).
- 6/10 кВ (среднего напряжения).
- 20, 35 кВ.
- Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (устаревшие, но встречающиеся в эксплуатации).
- Для кабелей с пластмассовой изоляцией (ПВХ, сшитый полиэтилен — СИП). Наиболее распространенный вариант.
- Для кабелей с резиновой изоляцией.
- Для одножильных и многожильных кабелей.
- Для кабелей с алюминиевой или свинцовой оболочкой, бронированных и небронированных.
- Отключить кабель от напряжения, проверить отсутствие фазы, заземлить.
- Выпрямить и зафиксировать концы кабелей. Обеспечить чистоту и сухость в зоне работы.
- С помощью шаблона из инструкции произвести разметку кабеля для ступенчатой разделки. Точность разметки определяет равномерность распределения электрического поля в муфтах среднего напряжения.
- Послойно снять наружную оболочку, броню, экраны, поясную изоляцию согласно разметке.
- Зачистить изоляцию жил на длину, соответствующую глубине гильзы плюс запас.
- Обработать полупроводящий слой (для кабелей 6 кВ и выше) специальным скребком или абразивом, не повреждая основную изоляцию.
- Надеть на концы кабеля все термоусаживаемые элементы в строгой последовательности, указанной в монтажной карте (обычно в обратном порядке монтажа).
- Соединить жилы с помощью гильз (обжатие, болтовое соединение). Контролировать усилие обжатия динамометрическим ключом.
- Зачистить и надежно соединить экранирующие и заземляющие элементы.
- Производить усадку с помощью газовой горелки (пропан-воздушной смеси) или термофена промышленного типа. Пламя должно быть мягким (желтым), не коптящим.
- Нагревать элемент, начиная от середины к краям, либо снизу вверх для вертикальных муфт, совершая плавные движения для равномерного прогрева.
- Контролировать процесс до полного усаживания элемента и выхода расплавленного клея по краям.
- Избегать локальных перегревов, которые могут привести к термической деструкции материала и образованию пустот.
- После остывания муфты установить защитный заземляющий провод, маркировочные бирки.
- Визуально проверить отсутствие вздутий, непроусаженных участков, равномерность слоев.
- Для ответственных соединений рекомендуется проведение испытания повышенным напряжением постоянного тока (для кабелей до 35 кВ).
- Высокая скорость монтажа.
- Отличная герметичность за счет клеевого слоя.
- Хорошая механическая и химическая стойкость.
- Широкий диапазон типоразмеров.
- Длительный срок службы (25-30 лет).
- Требуется источник тепла (открытое пламя).
- Критичность к качеству монтажа (перегрев).
- Более высокая стоимость комплектующих по сравнению с холодноусаживаемыми.
- Не требуют нагрева, безопаснее в пожароопасных условиях.
- Меньшая зависимость от навыков монтажника.
- Равномерность усадки.
- Более высокая стоимость.
- Меньший коэффициент усадки, требуется точный подбор по диаметру.
- Меньшая стойкость к механическим повреждениям.
- Высокая механическая прочность корпуса.
- Не требуют нагрева при монтаже.
- Длительное время монтажа и полимеризации компаунда.
- Требуется точная дозировка компонентов.
- Невозможность разборки.
- Гигроскопичность эпоксидного компаунда требует абсолютно сухого кабеля.
Классификация и область применения
Внутренние термоусаживаемые муфты классифицируются по нескольким ключевым параметрам.
По назначению:
По номинальному напряжению:
Для кабелей напряжением выше 1 кВ конструкция муфты обязательно включает слой полупроводящего термоусаживаемого материала для контроля электрического поля и экранирующие элементы.
По типу кабеля:
Технические характеристики и требования
Основные параметры муфт регламентируются ГОСТ Р 50571.15-97, сериями ТУ производителей и международными стандартами (МЭК 60502-4). Ключевые характеристики представлены в таблице.
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (для эксплуатации), до +90°C (кратковременно при перегрузке) | Зависит от материала основы |
| Степень защиты (IP) | IP54 — IP68 (для внутренних муфт обычно IP54-IP66) | Обеспечивается после полной усадки и герметизации |
| Электрическая прочность изоляции | Соответствует или превышает класс напряжения кабеля | Испытывается переменным напряжением 3 кВ (для 1 кВ) или 15 кВ (для 10 кВ) в течение 5 мин. |
| Температура усадки | 120°C — 140°C | Критичный параметр для монтажа |
| Коэффициент усадки | От 2:1 до 4:1 | Определяет минимальный диаметр обжимаемого объекта |
| Температура плавления клеевого слоя | 90°C — 110°C | Обеспечивает герметизацию до начала полной усадки |
Технология монтажа: пошаговый алгоритм
Качество муфты на 90% определяется соблюдением технологии монтажа. Работы должны выполнять квалифицированные специалисты с использованием специального инструмента.
Этап 1. Подготовка кабеля и рабочего места
Этап 2. Разделка кабеля
Этап 3. Сборка и соединение
Этап 4. Термоусадка
Этап 5. Завершение и контроль
Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами муфт
| Тип муфты | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| Термоусаживаемые | ||
| Холодноусаживаемые | ||
| Заливные (эпоксидные) |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Можно ли использовать внутреннюю термоусаживаемую муфту на улице?
Нет, категорически не рекомендуется. Внутренние муфты не рассчитаны на прямое воздействие ультрафиолетового излучения, значительных перепадов температур и атмосферных осадков. Для наружной установки существуют специальные термоусаживаемые муфты в усиленном УФ-стабилизированном корпусе, часто с металлическим экраном.
2. Что делать, если при усадке термотрубка порвалась или перегрелась?
Элемент подлежит полной замене. Необходимо аккуратно срезать поврежденный компонент и заменить его новым из ремонтного комплекта. Установка поверх поврежденного слоя или использование изоленты недопустимо, так как это нарушает электрическую и механическую целостность муфты.
3. Какой срок службы у правильно смонтированной термоусаживаемой муфты?
Производители гарантируют срок службы, сопоставимый со сроком службы самого кабеля – 25-30 лет. Фактический ресурс зависит от условий эксплуатации (температура, вибрации, нагрузка) и качества первоначального монтажа.
4. Чем отличается муфта на 1 кВ от муфты на 10 кВ?
Основные отличия: наличие в муфтах на 6/10 кВ и выше слоя полупроводящего термоусаживаемого материала для выравнивания электрического поля, более сложная система экранирования (восстановление экрана, установка стресс-конусов или их аналогов), более строгие требования к точности разделки кабеля и чистоте поверхностей.
5. Можно ли монтировать термоусаживаемые муфты при отрицательной температуре?
Да, но с соблюдением особых условий. Кабель и комплектующие муфты должны быть выдержаны в теплом помещении (+15°C и выше) не менее 24 часов. Сам монтаж должен производиться в условиях, исключающих попадание влаги и инея на разделанные концы, желательно с использованием тепловых палаток. Клеевой слой при низких температурах может не активироваться полностью.
6. Нужно ли заземлять корпус внутренней соединительной муфты?
Если муфта устанавливается на бронированный кабель или кабель с металлическим экраном, то бронеленты и экраны должны быть электрически соединены и выведены на контур защитного заземления через отдельный проводник. Корпус самой термоусаживаемой муфты из полимера заземлению не подлежит.
Заключение
Термоусаживаемые внутренние кабельные муфты являются современным, технологичным и надежным решением для монтажа кабельных линий. Их правильный выбор, основанный на соответствии параметрам кабеля и условиям эксплуатации, и строгое соблюдение технологии монтажа являются залогом долговечной и безаварийной работы энергетического объекта. Постоянное развитие материалов (появление безклеевых термоусаживаемых трубок с памятью формы, материалов с повышенной огнестойкостью) расширяет сферу их применения и повышает эксплуатационные характеристики.