Вводы внутренние ЭРА

Вводы внутренние ЭРА: конструкция, назначение и применение в электроустановках

Вводы внутренние ЭРА представляют собой класс электротехнической арматуры, предназначенной для герметичного ввода силовых кабелей в электрические аппараты, распределительные устройства (РУ) и трансформаторы напряжением до 35 кВ включительно. Их основная функция – обеспечение надежного электрического соединения между кабельной линией и токоведущими частями оборудования при одновременной изоляции и герметизации точки прохода через стенку корпуса (бака). Конструктивно они относятся к проходным изоляторам, но адаптированы для монтажа на кабель, что отличает их от традиционных проходных изоляторов, рассчитанных на соединение шинами. Аббревиатура «ЭРА» указывает на производителя – компанию «ЭРА», одного из ведущих российских разработчиков и поставщиков кабельной арматуры.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция внутреннего ввода ЭРА является модульной и включает несколько ключевых компонентов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Фарфоровый или полимерный изолятор. Является основной изолирующей и механической несущей частью. Фарфоровые изоляторы характеризуются высокой механической прочностью, стойкостью к атмосферным воздействиям и отличными диэлектрическими свойствами. Полимерные изоляторы (из эпоксидной смолы или композитных материалов) обладают меньшим весом, высокой стойкостью к вандализму и улучшенными характеристиками в условиях загрязненной среды.
• Металлическая арматура (фланец и верхняя крышка). Изготавливается из алюминиевых сплавов или стали с антикоррозионным покрытием. Фланец служит для крепления ввода к стенке аппарата (чаще всего через уплотнительную прокладку). Верхняя крышка обеспечивает герметизацию внутренней полости.
• Токоведущая шпилька (стержень). Выполнена из электролитической меди или алюминия. Нижний конец шпильки имеет резьбу для подключения внутренних шин аппарата. Верхний конец также имеет резьбу для присоединения наконечника кабеля.
• Герметизирующая система. Критически важный узел, обеспечивающий недопущение утечки масла (в маслонаполненных аппаратах) или газа (в элегазовых). Включает уплотнительные прокладки (резиновые, паронитовые), сальниковые устройства или эпоксидную заливку в зоне выхода кабеля.
• Система присоединения кабеля. Включает латунную или медную обойму (конус), которая обжимается на броне и оболочке кабеля, обеспечивая механическую фиксацию и дополнительную герметизацию. Для подключения жилы используется стандартный кабельный наконечник, болтовое соединение которого закрывается изолирующим колпачком.

Классификация и типы вводов ЭРА

Вводы внутренние ЭРА классифицируются по нескольким ключевым параметрам, что определяет их выбор для конкретных условий эксплуатации.

По номинальному напряжению (U_ном):

• 6 кВ
• 10 кВ
• 20 кВ
• 35 кВ

По роду установки и назначению:

• Для маслонаполненных аппаратов (трансформаторов, выключателей). Имеют усиленную герметизацию, рассчитанную на длительный контакт с трансформаторным маслом под давлением. Фланец часто имеет горизонтальное исполнение для монтажа на бак трансформатора.
• Для комплектных распределительных устройств (КРУ, КСО). Могут быть предназначены для монтажа в шкафы КРУ с воздушной или элегазовой изоляцией. Конструкция учитывает ограниченное пространство камеры.
• Для сухих трансформаторов. Имеют упрощенную конструкцию герметизации, так как не работают в условиях жидкого диэлектрика.

По типу изолятора:

• Фарфоровые (традиционные, надежные).
• Полимерные (современные, легкие, стойкие к трекину).

По материалу токоведущего стержня:

• Медные (для подключения медных жил кабеля).
• Алюминиевые (для подключения алюминиевых жил, либо как более дешевая альтернатива для аппаратов с алюминиевыми шинами).

Технические характеристики и выбор

Выбор конкретной модели ввода осуществляется на основе сопоставления его технических характеристик с параметрами сети и условиями монтажа.

Основные технические характеристики вводов внутренних ЭРА

Параметр	Типовые значения / Описание	Примечание
Номинальное напряжение, Uном	6, 10, 20, 35 кВ	Определяет класс изоляции.
Наибольшее рабочее напряжение, Uнаиб	7.2; 12; 24; 40.5 кВ	Соответствует ГОСТ и МЭК.
Номинальный ток, Iном	От 250 до 2000 А	Зависит от сечения токоведущего стержня.
Номинальный сквозной ток КЗ (действующее значение)	16; 20; 31.5 кА	Проверяется на электродинамическую стойкость.
Номинальный ток термической стойкости (Iт) и время (tт)	Iт = 16-31.5 кА, tт = 3-4 с	Определяет способность выдерживать нагрев при КЗ.
Частота	50 Гц	Стандартная для сетей РФ.
Климатическое исполнение и категория размещения	УХЛ1, У1, ХЛ1 по ГОСТ 15150	Для умеренного и холодного климата, работа в закрытых помещениях.
Степень защиты по ГОСТ 14254	IP54 — IP65	Защита от пыли и водяных струй.
Диаметр кабеля под обжим	Диапазон, например, от 40 до 85 мм	Критически важен для правильного выбора обжимной обоймы и обеспечения герметичности.

Процесс монтажа: ключевые этапы и требования

Правильный монтаж – залог долговечной и безопасной работы ввода. Процесс требует строгого соблюдения технологии.

• Подготовка кабеля. Кабель разделывается в соответствии с монтажной схемой, прилагаемой к вводу. Важно точно выдержать длину разделки экрана, изоляции и жилы. Торцы изоляции аккуратно зачищаются и фаскуются.
• Подготовка ввода. Проверяется комплектность, целостность изолятора. С ввода снимаются защитные заглушки. На кабель последовательно надеваются элементы ввода: уплотнительные манжеты, обжимные конусы.
• Опрессовка наконечника на жилу. Наконечник обжимается на токоведущей жиле с помощью гидравлического пресса и матриц, соответствующих сечению. Качество опрессовки контролируется.
• Сборка и обжим. Кабель вводится в корпус ввода до упора. Медная или латунная обжимная обойма (конус) равномерно обжимается на броне и оболочке кабеля специальным инструментом, создавая механическую фиксацию и герметичный барьер.
• Присоединение к аппарату. Собранный узел устанавливается в подготовленное отверстие в баке или шкафу аппарата. Место соединения уплотняется прокладкой. Токоведущая шпилька ввода соединяется с шиной или контактом аппарата с предписанным моментом затяжки.
• Герметизация. В зависимости от конструкции, может потребоваться заливка эпоксидного компаунда в герметизирующую камеру для окончательного уплотнения.

Преимущества и недостатки по сравнению с альтернативами

Преимущества вводов ЭРА:

• Высокая степень стандартизации и адаптивности. Широкий типоразмерный ряд позволяет подобрать ввод под большинство серийных кабелей и аппаратов.
• Надежная герметизация. Многоступенчатая система уплотнений (обжим, прокладки, заливка) гарантирует защиту от утечек масла и проникновения влаги.
• Прочность конструкции. Фарфоровый изолятор выдерживает значительные механические нагрузки и внутреннее давление.
• Удобство монтажа. Модульная конструкция и наличие подробной инструкции упрощают установку.
• Соответствие нормативной базе. Изделия сертифицированы, имеют необходимые разрешения для применения в РФ.

Недостатки и ограничения:

• Требовательность к квалификации монтажников. Ошибки при обжиме или заливке приводят к отказам.
• Жесткие требования к геометрии разделки кабеля. Несоблюдение длин приводит к неправильной сборке и потере герметичности.
• Относительно высокая стоимость по сравнению с простыми сальниковыми вводами для низковольтных сетей.
• Габариты и вес (особенно фарфоровых вводов на 35 кВ) могут создавать сложности при монтаже в стесненных условиях.

Области применения

• Силовые масляные и сухие трансформаторы мощностью от 630 кВА и выше, для ввода питания со стороны ВН и СН.
• Масляные и вакуумные выключатели в ячейках КРУ наружной и внутренней установки.
• Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) и распределительные пункты.
• Кабельные муфтовые соединения в специальных камерах, где требуется герметичный проход через стену.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем внутренний ввод ЭРА отличается от проходного изолятора?

Проходной изолятор предназначен для монтажа в отверстие и соединения с шинами с двух сторон. Внутренний ввод ЭРА – это комплексное устройство, включающее изолятор, герметизатор и узел для фиксации кабеля, то есть он предназначен именно для оконцевания кабельной линии с последующим вводом в аппарат.

Можно ли использовать ввод для кабеля с сечением жилы, не указанным в таблице выбора?

Нет, это недопустимо. Токоведущая шпилька ввода рассчитана на определенный диапазон сечений и номинальный ток. Использование кабеля с меньшим сечением может привести к плохому контакту, а с большим – к физической невозможности монтажа наконечника и превышению допустимой плотности тока на шпильке.

Что важнее при выборе: номинальный ток или стойкость к токам КЗ?

Оба параметра критичны и должны рассматриваться совместно. Номинальный ток определяет работу в длительном режиме, а стойкость к КЗ – в аварийном. Параметры ввода должны быть не хуже, чем у подключаемого кабеля и защищающего его аппарата (выключателя, предохранителя).

Как часто требуется обслуживание вводов ЭРА после монтажа?

Вводы относятся к необслуживаемым элементам в процессе эксплуатации. Их состояние контролируется визуально во время плановых осмотров оборудования (отсутствие трещин на изоляторе, подтеков масла, коррозии). Механическое обслуживание или перемонтаж требуются только при плановой замене кабеля или ремонте аппарата.

Допустимо ли использование полимерных вводов в маслонаполненных трансформаторах?

Да, при условии, что конкретная модель ввода имеет соответствующее разрешение и конструктивное исполнение от производителя для работы в масляной среде. Материал полимерного изолятора и уплотнений должен быть химически стойким к трансформаторному маслу.

Что делать, если диаметр моего кабеля находится на границе двух типоразмеров обжимной обоймы?

В этом случае необходимо руководствоваться точными указаниями производителя в инструкции по монтажу. Как правило, рекомендуется выбирать обойму, соответствующую ближайшему меньшему диаметру, чтобы обеспечить необходимую силу обжима и герметичность. Использование промежуточных уплотнительных лент без согласования с заводом-изготовителем не рекомендуется.

Заключение

Вводы внутренние ЭРА являются критически важным элементом соединения кабельных сетей с силовым электрооборудованием среднего и высокого напряжения. Их правильный выбор, основанный на сопоставлении полного комплекта электрических, механических и геометрических характеристик, а также профессиональный монтаж в строгом соответствии с технологией, являются обязательными условиями для обеспечения надежности, безопасности и долговечности работы всей электроустановки. Широкий модельный ряд и отработанная конструкция делают данную продукцию предсказуемым и стандартизированным решением для проектировщиков и монтажных организаций в сфере энергетики.