Монтаж концевых термоусаживаемых кабельных муфт.

Охарактеризовав в трех предыдущих выпусках журнала основные свойства термоусаживаемых трубок, общие принципы выравнивания напряженности искаженного электрического поля в местах установки термоусаживаемых кабельных муфт, конструктивные особенности таких муфт для кабелей низкого (1-3 кВ) и среднего (10 — 35 кВ) классов напряжения, а также особенности монтажа соединительных кабельных муфт и оконцевателей [3 — 7], перейдем к рассмотрению монтажа концевых кабельных муфт.

Монтаж концевых термоусаживаемых кабельных муфт.

Хотя концевые термоусаживаемые кабельные муфты конструктивно отличаются от соединительных кабельных муфт, их монтаж является практически таким же, как и соединительных муфт. Основное отличие в основном сводится к отличию в последовательности монтажа, при проведении которого должны учитываться основные конструктивные особенности конкретных типов концевых муфт. Эти особенности вызваны тем, что концевые муфты в основном состоят из термоусаживаемых частей (трубок различного диаметра, манжет и трех или четырех перчаток в зависимости от конструкции кабеля).

Концевые муфты содержат следующие конструктивные детали:
•изоляторы, предназначенные для прерывания токов утечки по поверхности муфты;
•трубка-регулятор, выравнивающая электрическое поле у обрыва проводящего слоя;
•лента-регулятор, служащая для уплотнения мест перехода и сглаживания электрического поля у концов экрана;
•поясная манжета, защищающая металлические оболочки кабеля от коррозии.
Перед рассмотрением последовательности монтажа концевых (К), наружно устанавливаемых (Н), термоусаживаемых (Т), с перчаткой (п) муфт типа КНТп и других типов муфт, применяемых для оконцевания кабелей на низкий (1-3 кВ) и средний (10-35 кВ) класс напряжения, обратим внимание на основные преимущества термоусаживаемых муфт этого типа.
Преимущество муфт типа КНТп заключается в сочетании их высокой прочности и надежности с простотой и удобством монтажа. Такой результат достигнут благодаря тому, что муфты этого типа имеют высокие термоусадочные показатели, обладают хорошими электроизоляционными свойствами, высокой термической и химической стойкостью, способностью обеспечивать полную герметичность стыковых соединений, необходимую по условиям эксплуатации силовых кабелей.

Входящие в состав таких муфт трекингостойкие изоляционные трубки, как показали многочисленные испытания, проведенные в независимых лабораториях ряда стран мира, успешно противостоят поверхностным электрическим разрядам в самых суровых климатических условиях (даже при температуре окружающего воздуха от -50 до +50 °С и высокой относительной влажности), и, кроме того, они обладают исключительной эрозионной стойкостью и надежностью.

Эти свойства, присущие не только концевым кабельным муфтам, но также и ряду других изделий кабельной арматуры, позволяют успешно справляться с решением сложных задач прокладки силовых кабелей. Так, например, применение термоусаживаемого уплотнителя кабельных проходов типа УКПТ 200/60 позволяет с наименьшими затратами осуществлять прокладку силовых кабелей через стены и другие строительные конструкции, как это показано на рис. 1, где обозначено:
1 — стена;
2 — труба;
3 — герметик;
4 — кабель;
5 — трубка УКПт 200/60 [10].
Применение ремонтной термоусаживаемой манжеты с адгезийным слоем дает возможность осуществлять надежный ремонт поврежденных оболочек силового кабеля, как это показано на рис. 2 [10].
Рассмотрим теперь типичные примеры последовательности монтажа термоусаживаемых кабельных муфт для одно и многожильных кабелей с бумажной пропитанной и пластмассовой изоляцией на напряжение 1 и 10 кВ [2-4].

Монтаж концевых муфт типа 1ПКВтО и 1ПКНТпО

Концевые муфты типа 1ПКВТпО и 1ПКНТпО предназначены для оконцевания одножильного кабеля с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ. Схема концевой муфты внутренней установки 1ПКВТпО показана на рис. 3, где обозначено:
1 — болтовой наконечник;
2 — концевая манжета;
3 — изолятор.
Последовательность монтажа этого типа концевых муфт следующая: сначала с кабеля снимают пластмассовую оболочку на глубину отверстия в наконечнике, а затем надевают на жилу изолятор и, удерживая его на расстоянии 150 мм от конца жилы, усаживают патрубок изолятора. Завершающая стадия монтажа сводится к надвиганию концевой манжеты на цилиндрическую часть наконечника (до перехода в контактную часть) и к ее усадке путем прогревания газовой горелкой по кругу от контактной части наконечника.

Монтаж концевых муфт типа 10ПКВТпО и 10ПКНТп
Концевые муфты типа 10ПКВТпО и 10ПКНТпО предназначены для оконцевания одножильного кабеля с пластмассовой изоляцией на напряжение до 10 кВ. Схема концевой муфты 1ПКВТпО показана на рис. 4, где обозначено:
1 — болтовой наконечник;
2 — шланг;
3 — изоляторы;
4 — трубка-регулятор;
5 — лента-регулятор;
6 — лента-герметик, наматываемаяна наружную оболочку у разделки кабеля.

Последовательность операций монтажа концевых муфт внутренней установки типа 10ПКВТпО на напряжение 10 кВ приведена в табл. 1.

Монтаж концевых муфт типа 10КВТпО и 10КНТпО
Концевые муфты типа 10КВТпО и 10КНТпО предназначены для оконцевания одножильного кабеля с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение до 10 кВ. Схема конце¬вой муфты типа 10КВТпОН показана на рис. 6, где обозначено:
1 — болтовой наконечник;
2 — шланг;
3 — изоляторы;
4 — жильная трубка, защищающая бумажную изоляцию кабеля;
5 — трубка-регулятор;
6 — лента-регулятор;
7 — детали заземления (терка, нажимная пружина, провод с наконечником);
8 — поясная манжета.
Последовательность операций монтажа концевых муфт внутренней установки типа 10ПКВТпО на напряжение 10 кВ приведена в табл. 2.

Монтаж концевых муфт типа 10КВТп и 10КНТп
Концевые муфты типа 10КВТп и 10КНТп предназначены для оконцевания многожильного кабеля с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение до 10 кВ. Схема концевой муфты типа 10КНТпН показана на рис. 8, где обозначено:
1 — болтовой наконечник;
2- концевая манжета для герметизации узла «жила — наконечник»;
3 — жильная трубка;
4 — изолятор;
5 — пальцевая манжета;
6 — высоковольтная перчатка для герметизации корешка разделки кабеля и выравнивания электрического поля;
7 — лента-регулятор;
8 — детали заземления (терка, провод с наконечником, пружина);
9 — поясная манжета.
Последовательность операций монтажа концевой муфты наружной установки типа 10КНТпН на напряжение 10 кВ приведена в табл. 3.
Последовательность выполнения операций по монтажу других типов концевых муфт внутренней и наружной установки для одно и многожильных кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией низкого и среднего классов напряжения приведена в проспектах заводов-производителей кабельных муфт [1 — 5].

Термоусаживаемые кабельные муфты, не распространяющие горение
Для многих энергонасыщенных предприятий исключительно важное значение имеет надежная бесперебойная работа силовых кабельных линий и входящей в состав этих линий кабельной арматуры, в том числе концевых и соединительных муфт, стоимость которых за последнее время, так же как и стоимость кабелей, существенно возросла. Значительно возросли цены и временные затраты на выполнение ремонтных электромонтажных работ, связанных с ремонтом и последующим испытанием кабельных муфт. Так, например, весь комплекс мер по восстановлению одной соединительной муфты оценивается в 1,5 — 2 тыс. долларов США (в докризисных ценах) и на реализацию этих мер затрачивается от 10 до 14 суток [10]. Поэтому силовые кабельные линии должны обладать высоки¬ми электрическими и механическими свойствами, обеспечивающими срок службы кабелей в течение не менее 30 лет. Этим же требованиям должны отвечать и кабельные муфты.
Особо жесткие требования предъявляются к кабельным муфтам и другой арматуре кабельных линий атомных, тепловых и гидроэлектростанций, метрополитенов, нефтеперерабатывающих и ряда других предприятий народного хозяйства. Так, материал кабельных муфт этих линий должен обладать низким дымо и газовыделением, огнестойкостью, отсутствием галогеносодержащих компонентов (хлор, фтор) и т.п.
Ведущие российские и украинские кабельные заводы к настоящему времени освоили выпуск и серий¬но производят пожаробезопасные кабельные муфты, не распространяющие горение. В качестве примера кратко охарактеризуем опыт Подольского завода электромонтажных изделий в разработке таких муфт на напряжение 1, б и 10 кВ [8, 9].
Подготовка к выпуску кабельных муфт, не распространяющих горение, началась в ЗАО «ПЗЭМИ» после 2000 года и включала следующие этапы:

1.Разработку термоусаживаемого, безгалогенного, с пониженной пожароопасностью, радиационно сшиваемого материала.

2.Создание технологии переработки материала марки Н-1 методами экструзии и литья под давлением,
разработку и испытание перспективной конструкции муфты типа НГ с использованием этого материала.

3.Подготовку серийного выпуска муфт типа НГ для различных типов кабелей различного назначения.
На начальном этапе выполнения этих работ завод совместно с австрийской фирмой PropLast разработал полиолефиновый термоусаживаемый безгалогенный материал марки Н-1 пониженной пожароопасности, радиационно сшиваемый, перерабаты¬ваемый методами экструзии и литья под давлением. Основные физико-механические, химические и электрические характеристики материала марки Н-1 приведены в табл. 4.
Из этого материала были экструдированы опытные образцы термоусаживаемых трубок марки ТТнг, которые вначале радиационно сшивались, ориентировались (раздувались) до требуемого диаметра с коэффициентом ориентирования (раздувания) 2,6, а затем испытывались с целью прогнозирования времени достижения материалом марки Н-1 предельного физического состояния при эксплуатации. Эти испытания, проведенные после термической усадки опытных образцов этих трубок методом теплового ускоренного старения, показали, что предельное физическое состояние опытных образцов наступает через 40 и более лет, что соответствует сроку службы кабельных муфт.
Одновременно с работами по созданию материала, требуемого для конструирования кабельных муфт, не распространяющих горение, отрабатывалась также технология экструдирования, радиационной сшивки и ориентирования труб, а также по программе, приведенной в табл. 5, проводились испытания макетных образцов муфт на горение, дымовыделение и электрическую прочность. При этом за основу концевых муфт, не распространяющих горение, была принята конструкция концевой муфты серийного производства марки ПКВтО-10 для одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 10 кВ.
Конструкции нескольких типов концевых муфт, не распространяющих горение и разработанных ЗАО «ПЗЭМИ», будут рассмотрены в заключительной части этой статьи.

авторы:И.В. Красинский, О.А. Кравченко