Муфты ответвительные для кабелей сечением 150

Муфты ответвительные для кабелей сечением 150 мм²: классификация, конструкция, монтаж и применение

Ответвительные муфты для кабелей сечением 150 мм² представляют собой специализированные электротехнические изделия, предназначенные для создания надежного и долговечного электрического соединения (ответвления) от магистральной линии без ее разрезания. Они являются критически важным компонентом в кабельных сетях среднего напряжения (чаще всего 6, 10, реже 20-35 кВ) и низкого напряжения (до 1 кВ), обеспечивая технологичность подключения потребителей, распределительных устройств или трансформаторных подстанций. Основное назначение — обеспечение полной герметичности, механической прочности и стабильных электрических характеристик в точке соединения на протяжении всего срока службы кабеля.

Классификация и типы ответвительных муфт для 150 мм²

Муфты для данного сечения классифицируются по нескольким ключевым параметрам, определяющим их конструкцию и область применения.

1. По номинальному напряжению:

• Муфты для сетей низкого напряжения (НН, до 1 кВ): Применяются в распределительных сетях 0.4 кВ. Конструктивно проще, часто имеют изоляцию из литой термопластичной или термореактивной резины, пластика. Могут быть прокалывающего типа.
• Муфты для сетей среднего напряжения (СН, 6-35 кВ): Наиболее распространенный класс для сечения 150 мм² в сетях 6 и 10 кВ. Требуют сложной многослойной изоляции, экранирования и обязательного заземления. Выполняются в виде термоусаживаемых, холодноусаживаемых или литых конструкций.

2. По материалу и технологии монтажа:

• Термоусаживаемые муфты: Основной современный тип. Используют комплект компонентов (манжеты, трубки, перчатки) из сшитого полиэтилена с термоклеем. При нагреве газовой горелкой или термофеном материал усаживается (уменьшается в диаметре в 2-3 раза), плотно облегая кабель и создавая герметичный барьер. Требуют тщательного контроля температуры усадки.
• Холодноусаживаемые муфты: Используют эластичные силиконовые или EPDM-компоненты, предварительно растянутые на спиральном сердечнике. При монтаже сердечник вытягивается, и материал плотно обжимает кабель без применения открытого огня. Ключевое преимущество — безопасность и независимость от источников нагрева.
• Муфты с заливкой компаундом: Более ранняя, но надежная технология. Изолирующая и герметизирующая среда (эпоксидный или полиуретановый компаунд) приготавливается и заливается в жесткую оболочку муфты (металлическую или пластиковую). Требуют времени для полимеризации.
• Прокалывающие муфты (для НН): Позволяют выполнить ответвление под напряжением без зачистки изоляции магистрального кабеля. Имеют острозаточенные контакты (шипы), которые прокалывают изоляцию при затяжке болтов. Оснащены встроенной герметизацией.

3. По конструкции и месту установки:

• Проходные: Магистральный кабель проходит через муфту, ответвление осуществляется параллельно.
• Концевые (Т-образные): Магистральный кабель заводится с одного торца, а ответвительный и, возможно, продолжение магистрали — с других.
• Стоечные (для СИП): Специализированные муфты для самонесущих изолированных проводов, часто прокалывающего типа, с креплением на опору.

Конструкция муфты среднего напряжения 10 кВ для кабеля 150 мм²

Рассмотрим подробно устройство типовой термоусаживаемой ответвительной муфты на 10 кВ для трехжильного кабеля с сечением жилы 150 мм². Конструкция представляет собой многослойный «пирог», восстанавливающий все элементы кабеля.

• Внутренний полупроводящий слой: Восстанавливает экран жилы. Обеспечивает плавное распределение электрического поля.
• Основная изоляция: Термоусаживаемые толстостенные трубки из сшитого полиэтилена, восстанавливающие уровень основной кабельной изоляции. Является главным диэлектрическим барьером.
• Наружный полупроводящий слой: Восстанавливает общий экран кабеля. Обычно выполняется в виде термоусаживаемой трубки с полупроводящими свойствами.
• Металлическая оплетка (заземление): Медная сетка, накладываемая поверх наружного полупровода. Восстанавливает проводник заземления. Должна быть надежно соединена с экранами кабелей и заземлена.
• Герметизирующие слои и манжеты: Термоплавкий клей, вытекающий при усадке, обеспечивает влагонепроницаемость торцов и стыков. Концевые манжеты обеспечивают герметизацию в месте выхода кабелей.
• Внешняя защитная оболочка: Прочная, стойкая к УФ-излучению и механическим воздействиям термоусаживаемая трубка (часто черного или оранжевого цвета). Защищает все внутренние слои.
• Соединители (гильзы): Медные или биметаллические трубки для соединения жил магистрали и ответвления. Для кабеля 150 мм² используются гильзы с соответствующим внутренним диаметром, обжимаемые гидравлическим прессом.

Требования к монтажу и ключевые этапы

Монтаж ответвительной муфты на кабель 150 мм² — ответственная высококвалифицированная работа. Краткий алгоритм для термоусаживаемой муфты СН:

1. Подготовка: Проверка комплектности, отключение и заземление кабеля. Разметка и разделка концов кабелей. Зачистка изоляции на строго рассчитанную длину.
2. Опрессовка соединительных гильз: Надевание гильз на жилы и их обжим гидравлическим прессом с использованием матриц, соответствующих сечению 150 мм². Контроль качества обжима.

Сборка изоляционного «пирога»: Последовательное нанесение всех слоев: внутренний полупровод, основная изоляция, наружный полупровод. Каждый слой усаживается нагревом от середины к краям для исключения воздушных полостей.

3. Восстановление экрана и заземление: Монтаж медной оплетки, ее соединение с экранами кабелей и вывод на контакт для заземления.
4. Нанесение внешней защиты: Усадка защитной наружной трубки. Герметизация торцов термоклеящимися манжетами.

Критически важные факторы: чистота поверхностей (обезжиривание), отсутствие острых кромок, плавный и равномерный нагрев без пережога, правильный выбор инструмента для опрессовки.

Сравнительная таблица технологий монтажа для кабеля 150 мм²

Параметр	Термоусаживаемые муфты	Холодноусаживаемые муфты	Заливные муфты
Необходимость источника нагрева	Обязательна (газовая горелка, термофен)	Не требуется	Может требоваться для подогрева компаунда
Зависимость от погоды	Не рекомендуется монтаж при дожде, сильном ветре, низких температурах (ниже -15°C)	Можно монтировать в широком диапазоне температур, при повышенной влажности	Зависит от типа компаунда (требования к температуре полимеризации)
Скорость монтажа	Средняя (зависит от опыта монтажника)	Высокая	Низкая (время подготовки компаунда и полимеризации)
Критичность человеческого фактора	Высокая (риск локального перегрева и повреждения материала)	Низкая (процесс менее зависим от навыка)	Средняя (важна точность дозировки и смешивания компонентов)
Типичная область применения для 150 мм²	Сети 6-10 кВ, реже 35 кВ. Наиболее универсальны.	Сети 0.4-10 кВ, особенно в стесненных условиях (колодцы, помещения).	Сети 6-10 кВ, где требуется повышенная стойкость к агрессивным средам.

Особенности для кабелей разного типа

• Кабель АВБбШв/ВБбШв (с бумажной изоляцией, бронированный): Требуется тщательная герметизация для исключения попадания влаги в бумажную изоляцию. Часто используются муфты с заливкой или современные термоусаживаемые комплекты с обязательным восстановлением свинцовой оболочки (с помощью свинцовых сальников или специальных соединительных гильз).
• Кабель АПвБбШп/ПвБбШп (с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный): Наиболее современный и распространенный вариант. Монтаж проще, так как нет риска осушения бумажной изоляции. Используются стандартные термо- или холодноусаживаемые комплекты. Критично важно восстановление экрана.
• Кабель СИП-3 (самонесущий изолированный): Применяются специализированные прокалывающие ответвительные зажимы, не требующие снятия изоляции с магистрали. Монтаж осуществляется диэлектрическими штангами под напряжением в сетях до 20-35 кВ.

Контроль качества и диагностика

После монтажа муфта должна пройти визуальный контроль и электрические испытания. Визуально проверяется полнота усадки, наличие клеевого валика, отсутствие складок и прожогов. Основной метод испытания — измерение сопротивления изоляции мегомметром (например, на 2500 В для кабеля 10 кВ) и проведение испытания повышенным напряжением постоянного тока (например, 40 кВ в течение 10 мин. для кабеля 10 кВ). Для новых муфт также применяется диагностика частичных разрядов, выявляющая скрытые дефекты в изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Можно ли установить ответвительную муфту на кабель 150 мм² под напряжением?

Для кабелей среднего напряжения (6-35 кВ) — нет. Монтаж возможен только на отключенном, заземленном и проверенном на отсутствие напряжения кабеле. Для низковольтных сетей (до 1 кВ) существуют специальные прокалывающие муфты, конструкция которых позволяет выполнять безопасное подключение под напряжением силами обученного персонала с применением изолированного инструмента.

2. Как выбрать между термоусаживаемой и холодноусаживаемой муфтой для 150 мм² на 10 кВ?

Выбор зависит от условий монтажа. Холодноусаживаемые муфты предпочтительны в закрытых помещениях (трансформаторные подстанции, тоннели), где запрещены огневые работы, а также при работе в сырую погоду или зимой. Термоусаживаемые муфты часто имеют более широкий типоразмерный ряд и могут быть более экономичными для стандартных условий монтажа на открытом воздухе в нормальную погоду. Надежность при правильном монтаже у обоих типов сопоставима.

3. Какое сечение ответвительного кабеля допустимо для муфты на магистраль 150 мм²?

Сечение ответвительного кабеля определяется проектом, исходя из токовой нагрузки. Технически муфта позволяет соединять жилы разного сечения. Существуют переходные гильзы (например, 150/120 мм², 150/95 мм²) или регулируемые гильзы. Однако разница в сечениях не должна быть чрезмерной (например, 150/16 мм²), так как это может привести к нарушению условий обжима и перегреву в точке контакта. Необходимо использовать гильзу, точно соответствующую сечениям обоих кабелей.

4. Какова расчетная долговечность правильно смонтированной ответвительной муфты?

Срок службы качественной и правильно установленной муфты должен быть не меньше срока службы самого кабеля, который составляет 30 лет и более. Ключевыми факторами, снижающими ресурс, являются: ошибки монтажа (плохой обжим, нарушение герметизации), перегрузка линии, воздействие агрессивных сред (почва, блуждающие токи) и механические повреждения.

5. Нужно ли помещать ответвительную муфту в дополнительный защитный кожух?

При подземной прокладке муфту, как правило, помещают в муфтоприемную бетонную или полимерную камеру, либо в специальный защитный полимерный кожух (контейнер). Это защищает ее от давления грунта, возможных смещений и облегчает последующий доступ для обслуживания. При воздушной прокладке на опоре дополнительный кожух обычно не требуется, так как сама муфта имеет УФ-стабилизированную внешнюю оболочку.

6. Каковы основные причины выхода из строя ответвительных муфт?

• Нарушение технологии обжима гильз: Недообжатие приводит к высокому переходному сопротивлению и перегреву; переобжатие — к надлому жилы и уменьшению проводящего сечения.
• Нарушение герметизации: Попадание влаги внутрь изоляции, особенно для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией, ведет к пробою.
• Неправильное восстановление экрана: Разрыв цепи экрана или плохой контакт с «землей» вызывает возникновение опасных потенциалов, частичных разрядов и ускоренное старение изоляции.
• Механические повреждения: Сдвиги грунта, повреждения при раскопках, натяжение кабеля.