Соединительные муфты для силовых кабелей: требования, классификация, виды, монтаж, распространенные ошибки
Конструктивной особенностью любой силовой кабельной линии в электрических сетях является необходимость выполнения их в едином герметичном корпусе, защищенном от вредного воздействия окружающий кабель среды. Оболочка зарытого в траншею кабеля постоянно подвергается влиянию грунтовых вод, растворенных почвенных кислот и механическим нагрузкам.
Протяженность кабельных линий может достигать нескольких десятков километров, а производители вынуждены их выпускать строго дозированной строительной длиной, которая ограничена габаритами кабельного катка и возможностями его перевозки транспортными средствами.
Поэтому при монтаже подобных линий электропередач возникает необходимость качественного соединения строительных отрезков кабелей в одну линию и подключение их к вводным устройствам электрооборудования.
Для этого используют муфты, которые называют:
1. соединительными для подключения отрезков кабеля между собой;
2. концевыми, осуществляющими коммутацию оконечных участков кабельной линии к распределительным шинам щитовых вводов электроустановки.
При этом первые конструкции полностью располагаются в траншее и засыпаны грунтом, а вторые — защищены металлическим корпусом щита, закрытого на замок, от проникновения посторонних лиц.
Технические требования к муфтам
Если посмотреть на вышеприведенную картинку, то наглядно видно, что все муфты последовательно соединяют отдельные части кабельной линии. Это налагает на них необходимость передавать электроэнергию, как и кабель, с минимальными потерями напряжения и сохранением всех ее электрических характеристик.
При этом площадь, создаваемой контактной поверхностью жил с гильзой муфты, должна соответствовать их габаритам или даже незначительно превышать их, а обжимное усилие — не только обеспечивать механическую прочность, но и качественное протекание электрического тока с минимально возможным переходным сопротивлением.
Поэтому жилы всех силовых кабелей крепятся:
· наконечниками, которые зажимаются болтами;
· гильзами с болтовым креплением или обжимом.
Слой изоляции муфты, как и самого кабеля, должен:
· выдерживать междуфазное напряжение электроустановки;
· исключить пробой на корпус;
· десятилетиями противостоять агрессивному воздействию почвы.
Классификация соединительных муфт
На выбор конструкции муфты влияют такие характеристики кабеля, как:
· величина напряжения;
· количество жил;
· поперечное сечение и материал проводов;
· тип междуфазной изоляции;
· способы защиты от внешних механических и химических воздействий.
Для выполнения этих условий применительно к конкретным кабелям создаются муфты.
По значению рабочего напряжения муфты изготавливают для использования в:
· высоковольтных кабельных линиях;
· электроустановках до 1000 вольт.
Количество жил, соединяемых муфтами, как правило, может ограничиваться тремя или четырьмя. Но, в отдельных случаях, встречаются кабели с другим числом жил.
Чтобы установить муфту на кабель необходимо правильно разделать концы, аккуратно снять слои изоляции и последовательно подготовить каждую поверхность для монтажа в муфту, как показано на картинке ниже.
Принцип болтового соединителя жил для двух кабелей показан на картинке.
Изоляция с каждой жилы снимается на половину длины соединительной трубки, в которую заводятся оба конца и обжимаются болтами.
По этому же принципу выполняется подключение разделанного провода в концевую клемму.
Только в этом случае изоляция снимается на всю длину углубления трубки.
Для многожильных медных проводов, сплетенных в один жгут, удобно использовать специальные наконечники из деформируемых мягких металлов, которые при сжатии специальным обжимным инструментом создают прочное механическое соединение и хороший электрический контакт.
Усилие равномерно распределенного обжима достигает нескольких тонн.
Тип междуфазной изоляции кабеля определяет конструкцию применяемых муфт.
Соединительные муфты
Например, модель 1Стп-3х150-240 С предназначена для сборки жил, обернутых специальным сортом бумаги со слоем пропитки. Расшифровка ее обозначения:
· «1» — для напряжений до 1 кВ;
· «С» — соединительная;
· «тп» — термоусаживаемая (термопластичная);
· «3» — число жил;
· «150-240» — границы поперечного сечения используемых жил в мм;
· «С» — с поставкой механического болтового соединителя.
Муфты для кабелей с жилами из ПВХ или сшитого полиэтилена в обозначении имеют дополнительный индекс «П», например, 1ПСтп-4х150-240 С.
При этом после обозначения термопластичности изоляции может указываться особенность конструкции: «Р», «Б», «О», что обозначает: ремонтная, с броней, одножильный кабель. Примеры обозначений:
· СтпР, ПСтпР;
· СтпБ, ПСтпБ;
· СтпО, ПСтпО.
Переходные муфты
Их используют как разновидность соединительных конструкций, позволяющих подключать между собой концы кабелей разных видов. Примером может служить муфта 1Стп-ПСтп-3x150-240 С.
Концевые муфты
Для наконечников кабелей с изоляцией из пропитанной бумаги используется обозначение 1КВ(Н)тп-3х150-240 Н. Здесь дополнительные символы К, В, Н, Н несут следующую информацию:
· концевая;
· внутренней (наружной) установки;
· с комплектом механического болтового наконечника.
Для маркировки муфт кабелей с ПВХ или сшитой полиэтиленовой изоляцией действуют перечисленные ранее правила с обозначением символа «К».
По конструкции внешней защиты наибольшей прочностью обладают кабели, закрытые броневой лентой. Для соединения их концов, как уже отмечалось, созданы муфты, обозначаемые индексом «Б». Простые оболочки силовых кабелей брони не имеют.
Защитная броня должна обладать одним потенциалом относительно земли и жил. С этой целью все кабельные концы заземления подключаются на металлические части муфт определенным образом через соответствующий вывод.
Для соединения высоковольтных кабелей с напряжением 6-10 кВ применяют муфты:
1. эпоксидные:
2. свинцовые.
Эпоксидные конструкции наиболее устойчивы к воздействиям агрессивных сред. Еще их используют в качестве стопорных элементов для изоляций кабелей из бумажной пропитки. Для их установки изготавливают корпус из двух половинок, в котором производится монтаж электрических соединений. В комплект такой муфты входят:
· емкость с компаундной смолой и наполнителем;
· ампула с отвердителем;
· вспомогательные материалы.
Эпоксидные муфты дополнительно обматываются листовым асбестом и защищаются от возможных механических повреждений металлическими кожухами со стенкой не менее 5 мм.
Свинцовые муфты предназначены для соединения кабелей с оболочкой из алюминия или свинца. Их выполняют в виде труб с диаметром 6-11 см и длиной 45-65 см. После соединения металлических жил обычным способом места со снятой изоляцией обрабатывают горячей кабельной массой марки МП-1 для изъятия влаги. После этого восстанавливают слой заводской изоляции намоткой кабельной бумаги с маслом.
Свинцовые муфты тоже защищают металлическими кожухами, как и эпоксидные конструкции.
Стопорные муфты являются разновидностью соединительных. Они используются для предотвращения стекания пропиточной массы бумажной изоляции по металлическим жилам при превышениях перепада высот.
Стопор создается точеными медными или алюминиевыми стержнями, которые изолируются слоем нескольких обмоток бакелизированной бумаги. Три объединенных стопора монтируют в перегородку из стеклотекстолита или гетинакса с латунной обоймой и размещают посередине корпуса муфты.