LD КШ.Ц.Ф Ду50

LD КШ.Ц.Ф Ду50: Полное техническое описание кабельной струны для кабельных линий 110-220 кВ

LD КШ.Ц.Ф Ду50 – это кабельная струна (кабельная штанга) из композитного материала, предназначенная для герметизации и механической защиты кабельных вводов силовых кабелей среднего и высокого напряжения (на 110 кВ и 220 кВ) в оборудование подстанций и распределительных устройств. Данное изделие является ключевым элементом системы концевой разделки кабеля, обеспечивающим переход от кабеля с металлической оболочкой к электрическому аппарату. Маркировка расшифровывается следующим образом: LD – производитель (Людиновокабель), КШ – кабельная штанга, Ц – цилиндрическая, Ф – фланцевое крепление, Ду50 – условный проход (диаметр) 50 мм.

Назначение и область применения

Кабельная струна LD КШ.Ц.Ф Ду50 выполняет несколько критически важных функций в высоковольтных сетях:

• Герметизация ввода: Обеспечивает абсолютную герметичность места прохода кабеля через стенку бака или корпуса электротехнического аппарата (трансформатора, реактора, выключателя, вводного устройства КРУЭ). Это предотвращает утечку масла или элегаза (SF6) из оборудования и попадание влаги и атмосферных загрязнений внутрь.
• Механическая фиксация и разгрузка: Передает механические усилия от кабеля (вес, тяжение, вибрацию) на прочную конструкцию аппарата через фланец, разгружая тем самым собственную герметизирующую оболочку кабеля и его токопроводящие жилы.
• Создание коаксиальной конструкции: Формирует часть экранированной системы, обеспечивая плавный переход электрического поля с кабеля на земляную шину, подключенную к фланцу. Это минимизирует градиенты напряжения и предотвращает возникновение частичных разрядов.
• Защита от коррозии: Изолирует металлическую оболочку кабеля от окружающей среды.

Применяется преимущественно на объектах электросетевого хозяйства, на трансформаторных подстанциях и распределительных устройствах напряжением 110 кВ и 220 кВ, где используются силовые кабели с медной или алюминиевой гофрированной оболочкой (типа ПвП, ПвПу, и т.д.).

Конструктивные особенности и материалы

Струна представляет собой сборную конструкцию, состоящую из нескольких ключевых элементов:

• Центральный стержень (шток): Изготавливается из высокопрочного стеклопластика (фибергласса), пропитанного эпоксидной смолой. Этот материал обладает высокой механической прочностью на разрыв (не менее 600 МПа), диэлектрическими свойствами, стойкостью к атмосферным воздействиям и не подвержен коррозии. Диаметр стержня соответствует Ду50.
• Фланцевое крепление: Стальной оцинкованный фланец, предназначенный для жесткого болтового соединения с ответным фланцем на аппарате. Фланец имеет отверстия под крепеж и обеспечивает надежный контакт для подключения заземления.
• Герметизирующие элементы: Система уплотнительных манжет, прокладок и обжимных гаек, обеспечивающая герметизацию в двух зонах: между стержнем и металлической оболочкой кабеля, и между стержнем и фланцем. Для герметизации часто используется индиевая или медная обжимная фурнитура.
• Зажимной механизм: Концевая обжимная муфта или набор конусных колец, которые при затяжке создают радиальное давление на металлическую оболочку кабеля, обеспечивая механическую фиксацию и электрический контакт для заземления оболочки.

Технические характеристики и параметры

Основные технические параметры кабельной струны LD КШ.Ц.Ф Ду50 приведены в таблице:

Параметр	Значение / Описание
Условный проход (Ду)	50 мм
Номинальное напряжение сети	110 кВ, 220 кВ
Механическая прочность на разрыв (мин.)	60 кН (≈ 6 тонн)
Испытательное напряжение промышленной частоты (1 мин.)	Для 110 кВ: 230 кВ Для 220 кВ: 460 кВ
Материал стержня	Стеклопластик, эпоксидная изоляция
Материал фланца и металлических деталей	Сталь оцинкованная
Момент затяжки основных гаек	Определяется инструкцией по монтажу (обычно 200-400 Н·м)
Диапазон диаметров оболочки кабеля	Примерно 45-55 мм (требуется уточнение по спецификации)
Климатическое исполнение	УХЛ, категория размещения 1-5 по ГОСТ 15150

Требования к кабелю и условия монтажа

Монтаж КШ.Ц.Ф Ду50 требует строгого соблюдения технологии и проводится квалифицированным персоналом.

• Подготовка кабеля: Конец кабеля зачищается послойно. Длина зачистки внешней полиэтиленовой оболочки, брони, герметизирующего слоя и металлической гофрированной оболочки должна строго соответствовать монтажному чертежу, прилагаемому к струне.
• Обработка оболочки: Поверхность металлической гофрированной оболочки в зоне контакта должна быть тщательно зачищена от антикоррозионного покрытия и окислов для обеспечения надежного электрического контакта.
• Последовательность сборки: Комплектующие струны накладываются на кабель в строгой последовательности. Критически важно правильное расположение уплотнительных и обжимных элементов.
• Обжим и затяжка: Обжимной механизм затягивается динамометрическим ключом с моментом, указанным в инструкции. Недостаточный момент не обеспечит герметичности и фиксации, чрезмерный – может повредить кабель или элементы струны.
• Подключение заземления: К фланцу струны должна быть присоединена медная заземляющая шина сечением не менее указанного в ПУЭ (для 110 кВ – обычно 50 мм²).
• Контроль герметичности: После установки ввода в аппарат и его заполнения средой (маслом, элегазом) проводится контроль герметичности соединения.

Отличия от других типов концевых устройств

LD КШ.Ц.Ф Ду50 относится к классу жестких (несгибаемых) кабельных вводов. Важно отличать ее от:

• Мягких вводов (сальников): (например, САМ, САР). Сальники не обеспечивают механической разгрузки, а лишь герметизируют проход. Они применяются на кабелях с меньшим тяжением и часто на более низкие напряжения.
• Проходных изоляторов (трансформаторных вводов): Это готовые герметичные устройства с основной внутренней изоляцией из фарфора или полимерных материалов. Кабельная струна является частью такого ввода в сборе, но может поставляться и как отдельный узел для монтажа на аппарате, уже имеющем изолятор.
• Концевых муфт наружной установки: Муфта предназначена для перехода с кабеля на воздушную линию или для его оконцевания, имеет собственную мощную внешнюю изоляцию, рассчитанную на атмосферные воздействия. Струна же монтируется внутри или в защищенной зоне аппарата.

Нормативная база и стандарты

Проектирование, производство и монтаж кабельных струн регламентируется рядом документов:

• ГОСТ Р 58088.2-2018 (МЭК 62271-209:2007) «Устройства комплектные распределительные на напряжение свыше 1 кВ до 52 кВ включительно и на особые напряжения. Часть 209. Кабельные вводы» (принципы).
• ТУ 3527-001-86226727-2014 (или аналогичные технические условия производителя).
• РД 153-34.0-20.278-98 «Методические указания по монтажу концевых устройств силовых кабелей на напряжение 110-500 кВ».
• Инструкция по монтажу конкретного изделия от завода-изготовителя.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как правильно выбрать кабельную струну по диаметру?

Выбор осуществляется по двум ключевым параметрам: номинальному напряжению и наружному диаметру металлической гофрированной оболочки кабеля (Доб). Ду50 указывает на внутренний диаметр проходного отверстия струны и рассчитан на определенный диапазон Доб (например, 45-55 мм). Необходимо свериться с таблицей выбора производителя. Использование струны на кабель меньшего диаметра возможно с дополнительными переходными втулками, на больший – недопустимо.

2. Можно ли использовать струну Ду50 для кабеля на 10 кВ?

Технически возможно, но экономически и технически нецелесообразно. Конструкция и изоляция струн для 110-220 кВ избыточна для среднего напряжения. Для кабелей 6-35 кВ существуют более простые и дешевые модели струн (например, КШ.Ц.Ф Ду30, Ду40) с соответствующими механическими и электрическими параметрами.

3. Что важнее контролировать при монтаже?

Критически важны три аспекта: 1) Чистота и подготовка поверхностей (кабеля, уплотнений). Малейшие загрязнения нарушат герметичность. 2) Соблюдение длины зачистки кабеля по чертежу. Ошибка приведет к неправильной сборке. 3) Момент затяжки обжимных элементов, контролируемый динамометрическим ключом.

4. Как часто требуется обслуживание кабельной струны?

Качественно смонтированная струна в составе герметичного аппарата не требует планового обслуживания в течение всего срока службы (25-30 лет). В рамках общих регламентных работ на оборудовании проводится визуальный осмотр на отсутствие подтеков масла, коррозии фланца и целостность заземляющего соединения.

5. Каковы основные причины отказов кабельных струн?

• Нарушение технологии монтажа (недостаточная затяжка, перетяжка, неправильная зачистка).
• Повреждение уплотнительных элементов при сборке.
• Несоответствие диаметра кабеля и струны.
• Механические перегрузки (например, просадка фундамента, неучтенное тяжение кабеля), превышающие паспортную прочность на разрыв.
• Коррозия металлических частей при установке в агрессивной среде без дополнительной защиты.

6. Чем отличается продукция разных производителей (LD, ЗТК, Nexans, Pfisterer)?

Основные отличия заключаются в: конструкции обжимного узла (клин-кольцо, многоклиновой зажим, цанговый механизм), типе уплотнительных материалов (индиевые кольца, EPDM, силикон), комплектности поставки (включение герметика, переходных втулок) и, конечно, в цене. Принцип действия и основные параметры остаются схожими в рамках одного класса напряжения. Выбор часто определяется проектными требованиями, совместимостью с существующим оборудованием и экономическими соображениями.

Заключение

Кабельная струна LD КШ.Ц.Ф Ду50 является высокотехнологичным, ответственным узлом, обеспечивающим надежную и долговременную работу вводов силовых кабелей высокого напряжения в критически важное электрооборудование. Ее правильный выбор, монтаж с неукоснительным соблюдением инструкций производителя и контроль состояния являются обязательными условиями для обеспечения бесперебойного электроснабжения и безопасности энергообъектов. Понимание конструкции, параметров и особенностей эксплуатации данного изделия необходимо для инженерно-технического персонала, занимающегося проектированием, строительством и обслуживанием кабельных линий 110-220 кВ.