Ответвители
Ответвители: классификация, конструкция, применение и монтаж
Ответвители представляют собой класс электротехнических изделий, предназначенных для создания электрического соединения (ответвления) с основной токоведущей жилой (магистралью) без ее разрыва. Основное функциональное назначение – подключение потребителей, распределительных устройств или других участков сети к проложенному кабелю или проводу. Конструкция ответвителей обеспечивает надежный контакт, механическую прочность соединения и, в большинстве случаев, защиту от внешних воздействий.
Классификация ответвителей
Ответвители классифицируются по ряду ключевых признаков, определяющих их область применения и технические характеристики.
1. По способу монтажа и конструкции:
- Прокалывающие (проколы): Обладают зубцами или контактами, которые прокалывают изоляцию магистрали и ответвления, обеспечивая контакт с жилой. Не требуют зачистки изоляции, что сохраняет герметичность кабеля и ускоряет монтаж.
- Винтовые (зажимные): Соединение осуществляется путем прижима ответвительного провода к магистрали с помощью винта. Часто требуют предварительной зачистки изоляции.
- Обжимные (прессуемые): Монтируются с помощью специального инструмента (пресс-клещей) путем обжатия гильзы вокруг жил магистрали и ответвления. Создают неразъемное соединение.
- Ответвительные сжимы (типа «орех»): Состоят из двух плашек с пазами под жилы и общего корпуса, стягиваемого винтами. Широко применяются для ответвлений с СИП.
- Медь: Для медных кабелей.
- Алюминий: Для алюминиевых кабелей.
- Биметаллические (медно-алюминиевые): Для соединения медных и алюминиевых проводников, предотвращают электрохимическую коррозию.
- Пластик (корпус): Поликарбонат, полиамид, ABS-пластик. Обеспечивает диэлектрическую защиту, УФ-стойкость, механическую прочность.
- Эпоксидная смола: Используется для герметизации корпуса.
- Неизолированные: Требуют последующей изоляции.
- Изолированные: Имеют диэлектрический корпус.
- Герметизированные: Заполнены гидрофобным гелем или компаундом, имеют уплотнители. Класс защиты обычно IP54 – IP68.
- Низковольтные (до 1000 В): Для сетей 0.4/0.23 кВ.
- Средневольтные (1-35 кВ): Требуют специальной конструкции с учетом высокого напряжения.
- Подготовка: Убедиться в соответствии ответвителя параметрам кабеля. Проверить целостность корпуса и наличие уплотнений.
- Установка: Закрепить ответвитель на магистральном проводнике. Ввести ответвительный провод в соответствующий зажим.
- Затяжка: Равномерно затягивать болты динамометрическим ключом до момента, указанного производителем. Обычно до срыва головки или по метке на болте. Недотяг ведет к плохому контакту и перегреву, перетяг – к повреждению жилы.
- Проверка: Визуальный контроль правильности установки. По возможности, измерение переходного сопротивления.
- Использование ответвителя вне диапазона сечений.
- Монтаж на загрязненную или окисленную поверхность кабеля (для не прокалывающих типов).
- Затяжка без динамометрического ключа, «на глаз».
- Соединение медных и алюминиевых жил без биметаллического переходника.
- Установка негерметичных ответвителей на улице без дополнительной защиты.
- Нарушение порядка затяжки болтов в многоболтовых конструкциях.
2. По материалу токоведущих частей и корпуса:
3. По типу изоляции и степени защиты:
4. По номинальному напряжению и току:
Конструктивные особенности и принцип действия основных типов
Прокалывающие ответвители
Состоят из корпуса из стойкого к УФ-излучению пластика, внутри которого расположена контактная система из двух или более прокалывающих зубцов (игл), изготовленных из электротехнической бронзы или нержавеющей стали. Зубцы имеют профиль, обеспечивающий проникновение через изоляцию и надежный контакт с жилой без ее значительного повреждения. Герметизация обеспечивается интегрированными уплотнительными манжетами и/или гидрофобным гелем. Затяжка осуществляется с помощью болта (болтов) с задаваемым моментом, что гарантирует необходимое контактное давление и прорезание изоляции. После монтажа корпус является единой герметичной системой.
Ответвительные сжимы (типа «орех»)
Конструкция включает разборный карболитовый или пластиковый корпус, внутри которого размещены две металлические плашки с пазами (канавками) для укладки магистрального и ответвительного проводников. Плашки стягиваются между собой винтами, обеспечивая давление на проводники. Часто имеют пластину-перегородку между плашками для разделения разнородных металлов (медь/алюминий). Не являются герметичными сами по себе, требуют дополнительной изоляции или установки в защитную коробку.
Винтовые и обжимные ответвители
Винтовые модели представляют собой зажимную колодку с шиной, к которой подходят винтовые зажимы для магистрали и ответвления. Обжимные – это полая гильза, в которую с двух или более сторон вставляются жилы, после чего гильза обжимается специальным инструментом. Эти типы чаще используются для монтажа внутри распределительных щитов, коробок или при скрытой проводке.
Ключевые технические параметры и критерии выбора
Выбор ответвителя определяется параметрами сети и условиями эксплуатации.
| Параметр | Описание | Типовые значения/примеры |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение (Un) | Максимальное действующее значение напряжения сети, для которой предназначен ответвитель. | 450 В, 600 В, 1 кВ, 20 кВ, 35 кВ |
| Номинальный ток (In) | Длительно допустимый ток, который может протекать через ответвитель без перегрева. | 63 А, 100 А, 200 А, 400 А, 600 А |
| Сечение магистрали | Диапазон сечений подключаемого магистрального проводника. | 16-95 мм², 95-240 мм², 120-300 мм² |
| Сечение ответвления | Диапазон сечений ответвительного проводника. | 6-35 мм², 10-50 мм², 16-95 мм² |
| Материал проводников | Для каких материалов жил предназначен ответвитель. | Al/Al (алюминий/алюминий), Cu/Cu (медь/медь), Al/Cu (алюминий/медь) |
| Степень защиты (IP) | Класс защиты от пыли и влаги. | IP54, IP65, IP68 |
| Климатическое исполнение | Диапазон рабочих температур и стойкость к окружающей среде. | от -60°C до +80°C, УФ-стойкость |
| Момент затяжки | Требуемый момент затяжки болта для обеспечения надежного контакта. | Например, 25 Н·м (указывается производителем) |
Области применения и нормативная база
Ответвители применяются в воздушных линиях электропередачи (ВЛ) и распределительных сетях (ВЛИ, ВЛЗ), в уличном освещении, для подключения абонентских ответвлений от магистральных кабелей, в кольцевых сетях, при ремонте и восстановлении кабельных линий. Использование ответвителей регламентируется правилами устройства электроустановок (ПУЭ), стандартами серии ГОСТ Р МЭК и ТУ производителей. Ключевые требования: обеспечение надежного электрического контакта с минимальным переходным сопротивлением, механическая прочность, коррозионная стойкость, пожарная безопасность и долговечность (срок службы не менее 30 лет).
Технология монтажа: основные этапы и ошибки
Правильный монтаж критически важен для долговечности соединения.
Этапы монтажа прокалывающего ответвителя:
Типичные ошибки при монтаже:
Преимущества и недостатки различных типов
| Тип ответвителя | Преимущества | Недостатки | Основная область применения |
|---|---|---|---|
| Прокалывающий герметичный | Монтаж без снятия изоляции, сохранение герметизации кабеля, высокая скорость установки, защита от коррозии, УФ-стойкость. | Более высокая стоимость, одноразовость, требует специального инструмента для правильной затяжки. | Воздушные линии (СИП, голые провода), уличное освещение, абонентские ответвления. |
| Ответвительный сжим («орех») | Низкая стоимость, возможность повторного использования (с заменой плашек), простота визуального контроля соединения. | Требует зачистки изоляции, негерметичен, подвержен коррозии при попадании влаги, большие габариты. | Вводы в здания, соединения в сухих помещениях или с последующей герметизацией. |
| Винтовой/зажимной | Простота конструкции, разъемность, возможность подключения нескольких проводников. | Требует обслуживания (подтяжки), подвержены ослаблению контакта при вибрациях, требуют изоляции. | Распределительные щиты, клеммные коробки внутри помещений. |
| Обжимной | Высокая надежность и долговечность соединения, не требует обслуживания. | Неразъемное соединение, требует специального обжимного инструмента, более трудоемкий демонтаж. | Кабельные соединения в муфтах, ответвления в стационарных установках. |
Заключение
Ответвители являются критически важными элементами распределительных электрических сетей, от правильного выбора и монтажа которых зависит надежность и безопасность энергоснабжения. Современные прокалывающие герметизированные ответвители стали стандартом для строительства и ремонта ВЛ 0.4 кВ, обеспечивая технологичность и долгий срок службы. При проектировании и эксплуатации необходимо строго руководствоваться техническими параметрами изделий, условиями окружающей среды и нормативными требованиями. Регулярный визуальный и тепловизионный контроль мест установки ответвителей входит в комплекс необходимых профилактических мероприятий для предотвращения аварийных ситуаций.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Можно ли использовать один тип ответвителя для медных и алюминиевых кабелей?
Только в том случае, если ответвитель специально предназначен для этого и имеет биметаллическую контактную систему или переходную пластину (например, в некоторых сжимах типа «орех»). Использование стандартного ответвителя для алюминия с медным проводником приведет к гальванической коррозии в месте контакта и разрушению соединения.
2. Почему прокалывающие ответвители не требуют зачистки изоляции?
Их контактные зубцы спроектированы таким образом, что при затяжке они прорезают изоляцию, обеспечивая металлический контакт с жилой. При этом геометрия зубцов не повреждает жилу критически, а уплотнительные манжеты обжимают изоляцию, сохраняя герметичность узла.
3. Как часто нужно подтягивать винтовые соединения в ответвителях?
Ответвители, предназначенные для постоянного монтажа на улице (прокалывающие, герметичные), не требуют обслуживания и подтяжки в течение всего срока службы. Винтовые сжимы («орехи») и клеммные соединения в щитах рекомендуется проверять и при необходимости подтягивать в рамках планово-предупредительных ремонтов (ППР), обычно раз в несколько лет, с учетом условий эксплуатации (вибрация, перепады температуры).
4. Что важнее при выборе: номинальный ток или сечение кабеля?
Оба параметра взаимосвязаны. Необходимо, чтобы диапазон сечений, указанный на ответвителе, полностью соответствовал сечениям магистрали и ответвления. Номинальный ток ответвителя должен быть не меньше максимального расчетного тока, который будет протекать через данную точку сети. Рекомендуется выбирать ответвитель с небольшим запасом по току.
5. Можно ли устанавливать ответвители на кабели под напряжением (под «горячую» фазу)?
Некоторые типы прокалывающих ответвителей специально сконструированы и сертифицированы для монтажа под напряжением с использованием изолированного инструмента и средств защиты. Это должно быть явно указано в технической документации производителя. В общем случае монтаж должен производиться на обесточенной линии, если иное не предусмотрено инструкциями и мерами безопасности.
6. Почему после монтажа прокалывающего ответвителя иногда выступает гель?
Выступление небольшого количества гидрофобного геля является нормальным и свидетельствует о правильной затяжке и заполнении внутреннего объема. Гель вытесняется из зоны контакта, обеспечивая полное заполнение полостей и защиту от влаги. Избыточное количество геля, однако, может указывать на повреждение уплотнений или неправильный монтаж.
7. Какой инструмент необходим для монтажа?
Для прокалывающих ответвителей – динамометрический ключ или специализированная рукоятка с ограничением момента (часто поставляется в комплекте). Для обжимных – пресс-клещи с соответствующими матрицами. Для винтовых – набор отверток или гаечных ключей. При работе на высоте и с ВЛ необходим стандартный набор монтажного инструмента электромонтера.