Cайт мастера производственного обучения Гусева В.В.

Урок 1.2.6

16 Март, 2012 10:23

УРОК 1.2.6.КОНЦЕВЫЕ ЗАДЕЛКИ КАБЕЛЕЙ УСТРОЙСВО И МАРКИРОВКА КАБЕЛЬНЫХ МУФТ, РАЗДЕЛКА КАБЕЛЯ И МОНТАЖ КОНЦЕВЫХ, СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ И ОТВЕТВИТЕЛЬНЫХ МУФТ, ИСПЫТАНИЕ КАБЕЛЕЙ

Оконцевание кабелей с целью их подключения к оборудованию выполняется с помощью концевых муфт; соединение отдельных кусков кабелей - с помощью соединительных кабельных муфт. Концевые муфты устанавливаются в начале и конце кабелей. Количество соединительных муфт на 1 км КЛ определяется строительной длиной кабеля.

Кабельная муфта — устройство, предназначенное для соединения, ответвления кабелей и присоединения их к электроаппаратам или воздушным линиям электропередачи.

Под кабельной концевой заделкой понимают устройство, предназначенное для присоединения кабеля к электроаппаратам внутренней установки, имеющим специальный защитный корпус.

Кабельная концевая муфта — это устройство, предназначенное для присоединения кабелей к электроаппаратам наружной или внутренней установки или воздушным линиям электропередачи.

Соединительная кабельная муфта — устройство, предназначенное для соединения кабелей.

Муфты изготавливаются из различного материала. Основным требованием, предъявляемым к кабельной муфте, является надежность ее работы. Поэтому муфта должна быть герметичной, влагостойкой, обладать механической и электрической прочностью, стойкостью к воздействию окружающей среды. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют муфты горячей (термоусаживаемые) и холодной усадки, применяемые для кабелей с любой изоляцией.

Перед монтажом муфты конец кабеля разделывается. Операция разделки кабеля заключается в последовательном удалении с некоторым сдвигом всех слоев кабеля от наружной защитной оболочки до фазной изоляции токоведущей жилы. Размеры разделки зависят от напряжения, марки, сечения жил кабеля и приводятся в справочниках и монтажных инструкциях.

Рис. 1. Общий вид разделанного трехжильного кабеля с бумажной
изоляцией: 1- токопроводящие жилы; 2 - фазная изоляция; 3 - общая (поясная) изоляция; 4 - герметичная оболочка; 5 - подушка под броней; 6 - броня из стальных лент; 7- наружный защитный покров; 8 - проволочный бандаж; 9 - бандаж из ниток.

Эпоксидные соединительные муфты устойчивы к агрессивной среде и могут выполнять функции стопорных муфт для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией. Для их изготовления используют эпоксидные компаунды с добавлением наполнителя и отвердителя. Последний вводят в смесь компаунда с наполнителем непосредственно перед заливкой муфты для ускорения процесса затвердевания.
В комплект эпоксидной муфты на напряжение 6—10 кВ для кабелей с бумажной изоляцией входят литой эпоксидный корпус муфты из двух полумуфт, банка с компаундом в смеси с наполнителем, пузырек с отвердителем и набор необходимых вспомогательных материалов.

Эпоксидные муфты при установке в туннелях, каналах и других кабельных сооружениях следует защищать кожухом из стальной трубы диаметром не менее 150 мм с толщиной стенки не менее 5 мм и длиной 1250 мм. Внутри трубу обкладывают двумя слоями листового асбеста толщиной 4—5 мм. Торцы трубы закрывают крышками из асбоцемента толщиной 20 мм.

Свинцовые соединительные муфты применяют для кабелей напряжением 6—10 кВ со свинцовой и алюминиевой оболочками. Такие муфты изготовляют из свинцовых труб диаметром 60— 110 мм и длиной 450—650 мм в зависимости от сечения и напряжения кабелей.

Разделку концов производят так же, как и при монтаже эпоксидных соединительных муфт. Затем надевают на кабель свинцовую муфту, соединяя его жилы пайкой или другим способом; место пайки или сварки очищают и промывают (прошпари-вают) кабельной массой МП-1, нагретой до 120—130 °С (для удаления влаги). После этого восстанавливают заводскую изоляцию жил кабеля подмоткой кабельной бумагой, пропитанной маслом.

Бумажную изоляцию жил кабеля в месте их соединения восстанавливают с помощью роликов и рулонов из кабельной бумаги, поставляемых кабельными заводами вместе с пряжей для подмотки, и бандажей в герметических банках, заполненных пропиточной массой МП-1. Данные комплекты пронумерованы в зависимости от количества и размеров бумажных рулонов и роликов.
Заливку свинцовых муфт выполняют кабельными массами марок МБ-70 (в земле), МБ-90 и маслоканифольными массами марки МК-45 при напряжении 10—35 кВ.

Перед заливкой кабельную массу нагревают и заливают в предварительно подогретую муфту. После охлаждения и усадки кабельной массы ее подливают до полного заполнения муфты, после чего заливочные отверстия запаивают.

Свинцовые соединительные муфты, устанавливаемые внутри сооружений, заключают в защитные стальные кожухи аналогично эпоксидным муфтам. Свинцовые муфты в земле защищают от механических повреждений чугунными кожухами негерметического исполнения типа Кз4 или кожухами из стеклопластика.

Стопорно-соединительные муфты. Для ограничения перепадов уровней кабелей с бумажной пропитанной изоляцией в качестве стопорных муфт могут использоваться эпоксидные соединительные муфты. Применяются также специальные стопорные (СТ) и стопорно-переходные (СТП) муфты. Стопорное устройство таких муфт состоит из точеных медных или алюминиевых стержней, изолированных многослойной конусной обмоткой из бакелизированной бумаги. Три отдельных стопора монтируют вместе в текстолитовую или гетинаксную перегородку, имеющую латунную обойму. Стопорное устройство размещают в середине латунной муфты, к стенкам которой припаивают латунную обойму стопорной перегородки . Жилы кабеля с помощью гильз соединяют пайкой со стержнем стопоров. Таким образом предотвращается стекание пропиточной массы по жилам кабелей.

Стопорную муфту заливают маслоканифольной массой марки МК-45. Для соединения кабелей напряжением до 1 кВ применяют чугунные муфты, а кабелей с пластмассовой изоляцией эпоксидные муфты.

Рис. 2. Установка стопорного устройства при монтаже стопорных муфт:
1 — кабель; 2 — соединительная гильза; 3 - стопор

Концевые муфты наружной установки напряжением до
10 кВ. Для оконцевания в наружных установках трехжильных кабелей с бумажной изоляцией и сечением жил до 240 мм2 на напряжение 6—10 кВ применяют концевые трехфазные муфты с алюминиевым (КНА), чугунным (КНЧ), или стальным (КНСт) корпусом.

Для кабелей на напряжение 6—10 кВ в основном применяют концевые муфты наружной установки типа КН, имеющие стальной корпус с фарфоровыми изоляторами, и концевые эпоксидные муфты типа КНЭ-10. В комплект последних входят: литой эпоксидный корпус муфты, литые эпоксидные изоляторы и необходимые для монтажа вспомогательные материалы.

Рис. 3 Болтовой соединитель жил кабеля

Жилы кабелей сращиваются между собой и наконечниками при помощи болтовых соединителей (рис. 3), размеры (А) которых зависят от сечения жил кабеля. Болты соединителей закручиваются комплектным ключом до скручивания их головок

Рис. 4. Концевые эпоксидные заделки кабелей типов КВЭз (а) и ПКВ на
напряжение 10 кВ (б): 1 — наконечник; 2 — подмотка из хлопчатобумажной ленты с промазкой эпоксидным компаундом; 3 — подмотка липкой лентой ПВХ; 4 — провод заземления; 5 — подмотка с экраном

Концевые заделки (рис. 4) предназначены для оконцевания кабелей внутри помещений, а также для наружных установок при условии полной защиты заделки от непосредственного воздействия атмосферных осадков, запыления и солнечных лучей. В настоящее время предпочтение отдается заделкам с применением термо-усаживающихся полимерных материалов, эпоксидных компаундов и самосклеивающихся лент, а при их отсутствии — битумных воронок и др.

Термоусаживаемые муфты.

Эти муфты используются при любом способе прокладки кабелей, надежны в эксплуатации (срок службы не менее 30 лет), характеризуются простотой монтажа (приблизительно 1 час для оконцевания и приблизительно 2 часа для соединения кабелей напряжением 6-10 кВ).

Напряжение на КЛ может подаваться сразу же после монтажа муфты.

Рис. 5. Общий вид разделанного одножильного СПЭ кабеля:
1- токопроводящая жила; 2 - экран из полу проводящей пластмассы; 3 - СПЭ изоляция; 4 - экран из полупроводящей пластмассы; 5 - водонабухающий слой; 6 -экран из медных проволок; 7 - наружная защитная пластмассовая оболочка; 8 -проволочный бандаж

Широкий диапазон термоусадки позволяет использовать один типоразмер муфты для разных типов кабелей и сечений жил, что значительно сокращает складской запас муфт. Например, всего два типоразмера покрывают весь диапазон сечений кабелей, используемых в распределительных сетях напряжением 6-10 кВ (один типоразмер используется для сечений 70-120 мм, второй - для сечений 150-240 мм). Арматура термоусаживаемых муфт практически не подвергается старению и может складироваться неограниченно долго.

Принцип термоусадки основан на технологии изготовления поперечно сшитых полимеров с пластической памятью формы. В комплект термоусаживаемой муфты входят элементы (трубки, манжеты, перчатки, шланги и другие), поставляемые в растянутом состоянии, что позволяет легко их надеть на элементы разделанного кабеля. При нагревании пропан-бутановой горелкой или строительным феном происходит усадка этих деталей и плотный охват элементов кабеля, чем создается, герметичная и механически прочная конструкция. Температура усадки составляет 120-150°С и не является опасной для изоляции кабеля.

Надежную герметизацию обеспечивают специальные клеевые и мастичные герметики, нанесенные на внутренние поверхности элементов муфты. Одновременно с нагревом термоусаживаемых элементов происходит расплав и растекание герметизирующих материалов с заполнением всех пустот.

Герметизирующие материалы за счет специальных добавок (ZnO) обладают полупроводящими свойствами и, следовательно, выравнивают электрическое поле. За счет этого полностью исключается причина разрядов в областях повышенной напряженности электрического поля (в контактных соединениях жил, на срезе экрана).

Основные операции монтажа термоусаживаемой концевой муфты одножильного кабеля приведены на рис. 6.

Монтаж концевой термоусаживаемой муфты трехжильного кабеля принципиально не отличается от монтажа муфты однофазного кабеля. В муфтах трехжильных кабелей используются термоусаживаемые перчатки, надеваемые на три фазные жилы разделанного кабеля.

Рис. 6. Монтаж концевой термоусаживаемой муфты:
а - разделанный кабель с наконечником; б - усаживание трубки регулятора, выравнивающей электрическое поле; в - усаживание жильной манжеты; г - установка проводника заземления и усаживание шланга; д - усаживание концевой манжеты; е - усаживание поясной манжеты.

Термоусаживаемая концевая муфта трехжильного кабеля приведена на рис. 7; термоусаживаемая муфта для соединения трехжильных кабелей - на рис. 8.

Рис. 7. Концевая термоусаживаемая муфта: 1 - наконечник; 2- манжета концевая; 3 - трубка жильная и манжета пальцевая; 4 - перчатка; 5 - лента регулятор для выравнивания электрического поля; 6 - манжета поясная; 7 - проводник заземления

Основные операции монтажа термоусаживаемой муфты для соединения трехжильных кабелей приведены на рис. 9.

Рис. 8. Термоусаживаемая соединительная муфта: 1 -защитный корпус; 2 - болтовое контактное соединение жил; 3 -манжета, изолирующая контактное соединение; 4 - перчатка; 5 - фазная трубка; 6 - манжета для герметизации корпуса муфты; 7 - проводник, обеспечивающий непрерывность цепи заземления.

Рис.9. Монтаж термоусаживаемой соединительной муфты:
а - усадка жильных трубок; б - намотка ленты-регулятора; в - усадка перчаток; г -
соединение жил болтовыми соединителями с оборачиванием их пластинами
регуляторами; д -усадка подкладных манжет; е - усадка изолирующих манжет; ж -
усадка шланга; з - закрепление проводника заземления и обмотка экранной лентой;
и - намотка ленты-герметика; к - усадка защитного кожуха

Проводник заземления концевых муфт и проводник, обеспечивающий непрерывность цепи заземления, в соединительных муфтах монтируются с помощью системы непаянного заземления, поставляемого в комплекте муфты. Контактное соединение заземляющего проводника с металлической оболочкой (экраном) кабеля закрывается герметизирующей лентой, обеспечивающей защиту этого соединения от коррозии.

Проводники заземления муфт выполняются гибким медным проводом. Сечения этих проводников должны быть не менее:

16 мм - при сечении жил кабеля до 120 мм;

25 мм - при сечении жил кабеля до 240 мм .

При монтаже термоусаживаемых муфт удается уйти от таких экологически вредных операций, как пайка при монтаже свинцовых муфт, битумное наполнение муфт. При термоусадке отсутствуют экологически опасные газовые выделения.

Муфты холодной усадки.

Эти муфты обладают всеми достоинствами термоусаживаемых муфт. Кроме того, монтаж муфты холодной усадки не требует операции нагрева, что позволяет сократить время монтажа такой муфты приблизительно в два раза по сравнению со временем монтажа термоусаживаемой муфты.

Муфта холодной усадки состоит из EPDM-резины, предварительно натянутой на удаляемую при монтаже спираль. При удалении спиралевидного корда за специально оставленные с обеих сторон муфты свободные концы корда муфта легко усаживается, обеспечивая полную герметизацию кабеля.

Толстые стенки муфты создают дополнительную защиту от механических воздействий. Кроме того, EPDM-резина устойчива к воздействию влаги, кислот, щелочей и ультрафиолетового излучения.

Соединительная муфта холодной усадки для одножильного кабеля показана на рис. 10.

Рис. 10. Соединительная муфта холодной усадки: 1 - экструдированный
двухслойный силиконовый корпус; 2 - полупроводящая пластина; 3 - общий
защитный кожух из ЕПДМ-резины; 4 - мастика для выравнивания электрического
поля; 5 - герметизирующая мастика; 6 - медная сетка и соединитель экрана; 7 -
соединительная гильза

Основные операции монтажа такой соединительной муфты показаны на рис. 11.

Рис. 11. Монтаж соединительной муфты холодной усадки:
а - подготовка экранов соединяемых кабелей; б - соединение жил опрессованием; в - наложение на место контактного соединения жил пластины с полупроводящим слоем для выравнивания электрического поля; г - закрытие муфтой места соединения жил кабелей; д - вытягивание спиралевидного корда с той и другой стороны муфты; е - муфта, готовая для подачи напряжения на кабель

Термоусаживаемые муфты и муфты холодной усадки сохраняют гибкость кабеля, не разрушаются при циклических температурных нагрузках и смещениях грунта при смене времен года. Продольное усилие на разрыв муфты составляет 60% от усилия на разрыв кабеля.

Стопорные свойства таких муфт позволяют увеличить допустимую разность уровней кабельной трассы для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией.

ИСПЫТАНИЕ КАБЕЛЕЙ

Сопротивление изоляции силовых кабельных линий измеряют мегаомметром на напряжение 2500 В. На рис. 48 приведена схема включения мегаомметра при измерении сопротивления кабеля. Для силовых кабельных линий напряжением до 1000 В сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм, а при напряжении выше 1000 В сопротивление изоляции не нормируется. Измерения мегаомметром следует производить до и после испытания кабеля повышенным напряжением. Силовые кабели напряжением выше 1000 В испытываются повышенным напряжением выпрямленного тока.
Испытательные напряжения и длительность их приложения приведены в табл. 9.
Данные всех испытаний и измерений заносят в журнал испытаний электрооборудования и в протоколы испытаний и измерений.

Схема включения мегаомметра при измерении сопротивления кабеля

а - схема для измерения изоляции относительно земли, б - схема при наличии поверхностных токов утечки, в - измерение изоляции между жилами, 1 - мегаомметр, 2 - кабель

Эти данные используются для сравнения при последующих испытаниях и измерениях. Они дают возможность проанализировать состояние и работоспособность оборудования, запланировать время проведения необходимого ремонта для увеличения сопротивления изоляции или уменьшения токов утечек и таким образом увеличить время эксплуатации оборудования в безаварийном режиме.