Муфты с соединительными гильзами ГО и ГН
Муфты с соединительными гильзами ГО и ГН: конструкция, применение и монтаж
Муфты с соединительными гильзами типа ГО (гильза обжимная) и ГН (гильза навинчиваемая) представляют собой специализированные электротехнические изделия, предназначенные для создания неразъемных, механически прочных и электрически надежных соединений жил силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и бумажно-пропитанной изоляции (БПИ). Данные муфты являются ключевым элементом в строительстве и ремонте кабельных линий электропередачи напряжением от 1 до 35 кВ. Их основная функция – восстановление целостности проводника и изоляции после разреза кабеля, а также соединение кабелей разных сечений или материалов жил.
Конструктивные особенности и принцип действия
Муфта в сборе представляет собой комплексную конструкцию, включающую несколько обязательных элементов: корпус (из эпоксидного полимера, чугуна или пластика), изоляционную систему, заземляющие экраны, герметизирующие уплотнения и, непосредственно, соединительные гильзы. Гильзы ГО и ГН являются центральным элементом, обеспечивающим контакт между жилами.
Соединительная гильза типа ГО (Гильза Обжимная) – это полая трубка, обычно изготовленная из электролитической меди (Cu) или алюминия (Al), реже – из биметалла (Cu-Al). Соединение жил осуществляется методом механического обжатия гильзы вокруг введенных в нее концов проводников с помощью специального гидравлического или механического пресса и матриц соответствующего сечения. Деформация металла гильзы создает высокое контактное давление, обеспечивая газоплотное соединение с низким переходным сопротивлением, сопоставимым с сопротивлением целого участка кабеля.
Соединительная гильза типа ГН (Гильза Навинчиваемая) – представляет собой составную конструкцию, состоящую из корпуса с внутренней конической резьбой и зажимных втулок (плашек). Концы жил зачищаются, вставляются в гильзу с противоположных сторон, после чего втулки закручиваются (навинчиваются) с помощью специального ключа. При закручивании конические элементы втулок сжимают жилу, создавая надежный контакт. Данный метод не требует тяжелого прессового оборудования, что является его основным преимуществом.
Сравнительный анализ гильз ГО и ГН
| Критерий | Гильза обжимная (ГО) | Гильза навинчиваемая (ГН) |
|---|---|---|
| Принцип соединения | Пластическая деформация (обжатие) гильзы прессом. | Механическое зажатие жилы коническими втулками при навинчивании. |
| Необходимое оборудование | Гидравлический пресс, набор матриц, калиброванные динамометрические ключи. | Набор специальных монтажных ключей (обычно входит в комплект муфты). |
| Надежность и долговечность | Крайне высокая. Создает неразъемное, газоплотное соединение, устойчивое к вибрациям и циклическим нагрузкам. | Высокая при правильном монтаже. Теоретически является разборным, но после монтажа повторное использование не рекомендуется. |
| Скорость монтажа | Требует больше времени на подготовку и обжатие. Зависит от доступности пресса. | Монтаж выполняется быстрее, не требует тяжелого оборудования. |
| Универсальность | Требуется точный подбор гильзы по сечению и материалу жилы. Одна гильза – одно соединение. | Часто имеет диапазон зажимаемых сечений (например, 50-95 мм²). Одна гильза подходит для нескольких близких сечений. |
| Основная сфера применения | Ответственные стационарные линии: вводы на трансформаторы, соединения в тоннелях, коллекторах, на промышленных предприятиях. | Ремонтные работы, временные соединения, монтаж в стесненных условиях, полевые условия, СИП. |
| Стоимость | Ниже стоимость гильзы, но требуются капитальные вложения в прессовое оборудование. | Выше стоимость самой гильзы, но отсутствуют затраты на тяжелое оборудование. |
Классификация и маркировка
Муфты с гильзами ГО и ГН классифицируются по нескольким ключевым параметрам:
- По номинальному напряжению: 1кВ, 6кВ, 10кВ, 20кВ, 35кВ.
- По типу изоляции кабеля: для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и для кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией (БПИ). Конструкция муфты будет различаться.
- По материалу жилы: медь-медь (Cu/Cu), алюминий-алюминий (Al/Al), медь-алюминий (Cu/Al). Для соединения разнородных металлов используются биметаллические гильзы или гильзы из специального сплава.
- По количеству жил: для одно-, двух-, трех- и четырехжильных кабелей.
- По конструктивному исполнению: проходные, ответвительные, концевые (хотя для концевых чаще используются наконечники).
- Отключение кабеля, проверка отсутствия напряжения, заземление.
- Разделка концов кабеля: послойное снятие наружной оболочки, брони, экранов, изоляции на строго регламентированную длину согласно инструкции к муфте.
- Очистка и зачистка жил, фазировка.
- Для ГО: На зачищенные жилы надевается гильза. Концы жил должны сходиться в середине гильзы. С помощью пресса и матрицы выполняется обжатие в 2-4 секции (в зависимости от длины гильзы). Контроль осуществляется по остаточному толщине гильзы или с помощью калиброванного инструмента.
- Для ГН: Зачищенные жилы вставляются с обеих сторон гильзы. С помощью ключа поочередно закручиваются зажимные втулки с обеих сторон до момента среза контрольной шпильки или до упора, указанного в инструкции.
- На соединение укладывается электропроводящий материал для выравнивания градиента поля.
- Послойно навивается или устанавливается термоусаживаемая изоляция, точно соответствующая типу и классу напряжения кабеля.
- Восстанавливается экран (медная сетка или лента) с обязательным перекрытием экранов кабеля.
- Установка защитного корпуса муфты (эпоксидной оболочки, чугунной коробки).
- Заполнение компаундом (для заливочных муфт) или герметизация термоусаживаемыми манжетами и герметиками.
- Подключение и герметизация заземляющих проводников.
- Визуальный и измерительный: проверка геометрии обжатия, остаточной толщины гильзы, длины оголенных участков.
- Измерение переходного сопротивления: сопротивление соединения не должно превышать сопротивление равного по длине участка целой жилы кабеля. Измеряется микроомметром.
- Испытание повышенным напряжением: после монтажа вся кабельная линия с муфтами испытывается выпрямленным напряжением согласно ПУЭ.
Маркировка гильз осуществляется согласно ГОСТ или ТУ. Пример: ГО 95-12 – Гильза Обжимная, для сечения жилы 95 мм², длина 12 см. ГН 50-95 – Гильза Навинчиваемая, для диапазона сечений от 50 до 95 мм².
Технология монтажа: ключевые этапы
Монтаж муфты с гильзами – ответственная операция, требующая строгого соблюдения технологии.
1. Подготовительные работы
2. Установка соединительных гильз
3. Восстановление изоляции и экранов
4. Сборка корпуса и герметизация
Контроль качества соединения
Основные методы контроля:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Что надежнее – гильза ГО или ГН?
Ответ: С точки зрения фундаментальной надежности и долговечности, обжимная гильза (ГО) считается более надежной. Она создает неразъемное холодносварное соединение, менее чувствительное к вибрации и ослаблению со временем. Однако при квалифицированном монтаже гильза ГН также обеспечивает все требования стандартов и успешно применяется десятилетиями.
Вопрос: Можно ли соединять алюминиевые и медные жилы?
Ответ: Да, но только с использованием специальных биметаллических гильз или гильз, предназначенных для разнородных металлов (маркировка Cu/Al). Прямой контакт меди и алюминия недопустим из-за гальванической коррозии.
Вопрос: Нужно ли очищать жилы от оксидной пленки перед соединением?
Ответ: Для алюминиевых жил – обязательно. Используется кварцево-вазелиновая паста или специальный контактный гель, который удаляет оксидный слой и предотвращает его повторное образование. Для медных жил рекомендуется использование контактной пасты.
Вопрос: Как выбрать матрицу для прессования гильзы ГО?
Ответ: Матрица подбирается строго по сечению гильзы и типу пресса согласно таблицам производителя. Использование несоответствующей матрицы приводит к недожатию или пережатию, что ослабляет соединение.
Вопрос: Требуется ли периодическая подтяжка гильз ГН в процессе эксплуатации?
Ответ: Нет. Правильно смонтированная гильза ГН не требует обслуживания. Конструкция предусматривает механическую фиксацию, предотвращающую самоотвинчивание. Попытка подтяжки после монтажа и запуска в эксплуатацию не предусмотрена технологией.
Вопрос: Чем отличается монтаж муфты на кабель СПЭ от кабеля БПИ?
Ответ: Основные отличия в подготовке изоляции и системе ее восстановления. Для БПИ-кабеля критична защита от утечки пропитки, требуется установка маслобарьеров. Для СПЭ-кабеля ключевое – точное восстановление полупроводящих и изоляционных слоев с плавными переходами для выравнивания электрического поля. Корпуса муфт также могут различаться.
Заключение
Муфты с соединительными гильзами ГО и ГН являются технологически отработанным и надежным решением для соединения силовых кабелей. Выбор между обжимной и навинчиваемой гильзой определяется условиями монтажа, доступностью оборудования, требованиями к долговечности и экономическими соображениями. Независимо от типа, качество конечного соединения на 90% зависит от соблюдения технологии монтажа и квалификации персонала. Использование сертифицированных материалов и инструментов, следование инструкциям производителя и проведение обязательных приемо-сдаточных испытаний являются обязательными условиями для обеспечения многолетней и безаварийной службы кабельной линии.