Кабельные муфты и их монтаж

На современном электротехническом рынке представлен достаточно большой выбор кабельных муфт. Все кабельные муфты в зависимости от предназначения (типа крепления) можно разделить на соединительные, концевые и ответвительные. Применение соединительных кабельных муфт очевидно – для соединения кабелей, а с помощью концевых кабельных муфт осуществляется подвод кабеля к разнообразным электрическим приборам и аппаратам.

Кабельные муфты используются для создания разнообразных электрических силовых сетей, а также для подключения к этим сетям определенного оборудования. Такой кабельный крепеж представляет комплект материалов и деталей, которые используются для соединения, разветвления или оконцевания электрических проводников. Более того, с помощью кабельных муфт обеспечивается не только качественная состыковка силовых кабелей, но и надежная герметизация, и дополнительная изоляция стыковочного разъема.

На комплектность каждой муфты влияют электрические параметры, а именно, частота, изоляционное покрытие, напряжение и конструкция силового кабеля.

Стоит отметить, что классификация кабельных муфт достаточно сложная. Однако, выбирая муфты, обращать внимание следует на следующие параметры:

• Конструкцию – материал и конструктивные характеристики;

• Назначение, на которое влияет вид соединения;

• Условия использования – внутреннее или внешнее прокладывание;

• Значение номинального напряжения;

• Габариты – малогабаритная или нормальная;

• Форму – V-, Т- и Х-образная;

• Диаметр сечения и количество жил.

По конструкции современные кабельные муфты могут производиться из разных материалов. Они могут быть свинцовыми, эпоксидными, чугунными, термоусаживаемыми, пластмассовыми, заливными, натяжными и муфтами холодной усадки. Также муфты могут различаться по методу монтажа: наружные и внутренние.

Термоусаживаемые кабельные муфты

На данный момент эти муфты пользуются наибольшей популярностью среди других видов кабельного крепежа. Свою известность они получили благодаря надежности, безвредности и простому монтажу. Термоусаживаемая кабельная муфта одного размера благодаря способности усаживания во время нагревания может быть использована для нескольких токопроводящих жил, которые близки между собой по диаметру сечения.

Когда появился этот термоусаживаемый вид электротехнической арматуры, для производства которого применялся высокотехнологический полимер, обеспечивающий изделие такими эксплуатационными свойствами, как безопасность, долговечность, надежность и эластичность, кабельные муфты, изготовленные из другого материала, стали признаваться устаревшими и постепенно удаляются из производства.

Соединительная кабельная муфта

Применяют кабельную соединительную муфту во время монтажа кабельных линий. Основным ее назначением является надежное соединение, герметизация и защита от различных повреждений на местах стыковки одножильных и многожильных силовых кабелей.

Что касается изоляционного покрытия, то кабельные соединительные муфты бывают для кабелей с бумажной или пластмассовой изоляцией. Также существует еще один вариант соединительной арматуры, который называется переходной муфтой. Переходная муфта обеспечивает надежное соединение кабеля, как с бумажной изоляцией, так и с пластмассовой.

Чтобы выполнить прокладку линий электропередач в непростых условиях, к примеру, на крутых или вертикальных трассах, используются еще два варианта кабельных соединительных муфт – соединительная кабельная стопорная муфта и стопорно-переходная соединительная муфта. Помимо функции соединения кабелей, эти виды соединительной арматуры еще способны предотвращать стекание кабельной массы.

Ответвительная кабельная муфта

Является видом, который относится к специализированной арматуре. Кабельная ответвительная муфта используется исключительно для подключения ответвительного кабеля к силовой магистральной линии.

Концевая кабельная муфта

С помощью кабельной концевой муфты происходит соединение кабелей с разными электрическими приборами и аппаратами.

Монтаж кабельных муфт

Основное предъявляемое требование к кабельной муфте – это надежность работы. Именно поэтому любая муфта должна обладать следующими свойствами: герметичностью, влагостойкостью, механической прочностью, электрической прочностью, устойчивостью к влиянию окружающей среды. Больше всего этим требованиям удовлетворяют термоусаживаемые муфты и муфты холодной усадки, которые можно использовать для кабелей разной изоляции.

Перед установкой кабельной муфты выполняется разделка конца кабеля, которая заключается в последовательном снятии всех слоев внешней защитной оболочки до фазного изолирования жилы. На размер разделки влияют напряжение, марка и сечение жилы, которые можно найти в инструкциях и справочниках.

• Монтаж термоусаживаемых муфт

Проводник с заземление концевых муфт и проводник, с помощью которого обеспечивается непрерывность заземленной цепи, в соединительных кабельных муфтах устанавливается с использованием непаянной системы заземления, поставляемой в комплекте изделия. С помощью герметизирующей ленты закрывается контактное соединение проводника заземления с оболочкой из стали. Герметизирующая лента способна обеспечить защиту данного соединения от коррозии.

Выполнение проводников заземления муфт осуществляется медным гибким кабелем. Сечения проводников заземления не должно быть меньше:

• 16 мм, если сечение жил не более 120 мм;

• 25 мм, если сечение жил не более 240 мм.

Во время установки термоусаживаемых муфт нет необходимости выполнять такие экологически вредные операции, как пайка или битумное наполнение. В период термоусадки не выделяются никакие экологически опасные газы.

• Монтаж муфт холодной усадки

Установка кабельных муфт такого типа не нуждается в нагреве, что практически в два раза сокращает время установки по сравнению с установкой термоусаживаемой кабельной муфты.

В состав муфты холодной усадки входит EPDM-резина, которая заранее натянута на спираль, удаляемую при установке. Во время удаления спиралевидного корда за свободные концы, специально оставленные, осуществляется легкое усаживание муфты, которое обеспечивает герметизацию кабеля.

Дополнительная защита от механического воздействия создается благодаря толстым стенкам муфты. Более того, используемая EPDM-резина обладает устойчивостью к влиянию кислот, влаги, ультрафиолетовых лучей и щелочей.

Муфты холодной усадки и термоусаживаемые муфты способны сохранять гибкость кабеля, также они не разрушаются во время температурных циклических нагрузок и смещения почвы при изменении времени года.

Стопорные характеристики данных кабельных муфт дают возможность увеличивать стандартную разность уровней трассы кабелей для кабелей, имеющих бумажную пропитанную изоляцию.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

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:

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.

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;

«тп» — термоусаживаемая (термопластичная);

«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:

Их используют как разновидность соединительных конструкций, позволяющих подключать между собой концы кабелей разных видов. Примером может служить муфта 1Стп-ПСтп-3×150-240 С .

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:

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:

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;

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.

Муфты с изоляцией из термоусаживаемых трубок

Монтаж изоляционного слоя на основе термоусаживаемых материалов из вулканизируемых полимеров значительно облегчает технологию соединения жил кабеля, ускоряет время выполнения работ примерно наполовину.

Материал этих трубок при нагреве до 120-140 градусов пламенем горелки или промышленного фена сжимается по диаметру и плотно прилегает на обжимаемую поверхность, герметически закрывая ее. Воздух из всех полостей вытесняется разогретым полимером, который проникает во внутренние полости и неровности.

При остывании полимера он полностью приклеивается к кабельным элементам и герметически защищает их. Срок эксплуатации в различных средах таких покрытий составляет не менее 30 лет.

Муфты с изоляцией на основе холодной усадки

В этих конструкциях используется новая эластомерная технология, основанная на натягивании слоя диэлектрика из специальной резины силиконового состава сверху изолируемой поверхности кабеля. Это выполняется при обычной температуре и без нагрева способом натяжения или холодной усадки.

Арматура для кабеля с эластомерным материалом при этом способе помещается внутрь спиралевидного корда и вставляется в место для монтажа. Затем трубка распределяется по поверхности соединения деталей и надвигается на участок изоляции сращиваемых элементов с обеих сторон.

После этого слой спирали просто выкручивается вращением против часовой стрелки и выводится наружу, а изоляция автоматически герметично закрывает все поверхности.

Этот способ позволяет безопасно монтировать муфты внутри огнеопасных сооружений.

Характерные ошибки монтажа концевых муфт

Несоблюдение безопасных расстояний

В концевых муфтах высоковольтных кабелей необходимо выдерживать допустимые расстояния между фазами и землей, иначе возможен пробой изоляции прямо внутри щитового устройства. Если же габариты щита не позволяют это выдержать, то применяют специальные диэлектрические адаптеры.

Перекрестная ориентация фаз

Накладывать друг на друга и перехлестывать провода в муфтах при напряжениях 6-35 кВ нельзя из-за возникновения напряженности электрического поля. Если не используется компенсирующая трубка выравнивания напряженности, то при перефазировках перекрещивать фазы запрещено.

Наконечники с контрольным окном

Вне помещений в распределительных щитах запрещено использовать наконечники, выполненные с отверстием контроля состояния жилы. Через это место будет происходить контакт с влагой воздуха, которая нарушает герметизацию соединения, активизирует окислительные процессы металла и ухудшит его электрические характеристики.

Монтаж изоляторов на жилы муфт наружной установки

Концевая муфта может быть установлена в вертикальном положении разными способами, но ее защитная воронка всегда должна отводить влагу от муфты, а не собирать и направлять внутрь.

Также нельзя допускать чтобы эти изоляторы соприкасались друг с другом.

Воздушные пустоты в муфтах

Наличие полостей воздуха внутри муфт способствует развитию процессов ионизации газовой среды, которая ведет к повреждению материала муфты. По этой причине все пустоты должны заполняться специальным герметиком.

Характерные ошибки монтажа соединительных муфт

Монтаж муфт на кабели проводится на открытом воздухе внутри траншей или ремонтных котлованов, где сложно организовать чистоту рабочего места. Но, при сборке всех элементов муфты необходимо пользоваться полиэтиленовыми пленками и пакетами, следить за отсутствием загрязнений и своевременно отчищать все поверхности.

Нарушение технологии монтажа соединителей

Размеры гильз и жил должны соответствовать рекомендациям производителей. Иначе могут образовываться задиры, ушки, заусеницы. Их появление надо замечать и сразу сглаживать мелкими напильниками с последующей шлифовкой обрабатываемых поверхностей.

Также шлифуются выступающие кромки болтов. Все металлические опилки необходимо своевременно удалять с поверхностей изоляции.

Неравномерность толщины изоляции манжеты

Этот дефект возникает при усадке манжет с толстыми стенками, выполняемой методом термоусадки. Для его исключения место прогрева должно быть равномерно распределено по всему периметру соединяемых частей. В ограниченных пространствах это бывает сложно выполнить.

Использование согнутого металлического рефлектора из жести позволяет равномерно передать тепло всей поверхности, что обеспечивает одинаковый расплав клеевого подслоя герметика трубки и точное распределение его по кругу.

Нарушенная герметичность муфт

У муфт, накладываемые на высоковольтные кабели, используются 3 пояса герметичности:

2. внутри термоусаживаемого корпуса;

3. снаружи всей конструкции.

Для усадок внешних поверхностей применяют дополнительные подмотки герметиком для заделки стыков. После термообработки клей должен выступить за края зазора и перекрыть доступ внутрь стыков вредных веществ.

Если герметик не выступает, то требования технологии не выполнены.

Также перед окончательной укладкой собранной муфты в грунт следует внимательно провести ее осмотр для выявления возможных порезов и микротрещин на кожухе. Если они обнаружены, то необходимо на корпус дополнительно установить ремонтную манжету с подслоем клея.