Для чего нужны кабельные муфты, виды соединительных муфт

Каждый изолированный кабель, несущий функцию проводника электрической энергии, особенно в масштабах электросети, обязательно должен быть цельным и герметичным, дабы предохранить свои провода от несанкционированных замыканий и от всякого рода внешних воздействий, таких как грунтовая влага, а также от избыточных механических перегрузок, характерных для коммуникаций прокладываемых под землей.

Длина подобной кабельной коммуникации может составлять десятки километров, тогда как монтажная длина куска кабеля обычно ограничивается размером перевозимой катушки. По этой причине зачастую протяженную кабельную коммуникацию приходится делать составной — из соединенных последовательно фрагментов максимально доступной длины, и уже полученную конструкцию подключать куда нужно.

Для решения описанной задачи применяют соединительные переходные муфты и концевые муфты. Соединительные переходные муфты позволяют сопрягать кабели разных типов и служат для объединения кусков кабелей в один цельный. С тем чтобы уложить полученный кабель в траншею и закопать его. Концевые муфты нужны для присоединения концов кабелей к щитам или другому оборудованию.

Требования ко всем характеристикам и параметрам соединительной муфты для силовых кабелей достаточно строги. Муфта обязана обеспечить минимальные потери электричества при прохождении тока через место соединения. Поэтому крайне важно, чтобы площадь контакта на переходах жила-муфта и муфта-жила была бы чуть больше сечения жилы.

Усилие при обжиме муфты должно обеспечить очень плотный контакт и максимальную проводимость готового соединения. Вот почему для крепления любых муфт (соединительных и концевых) используются специальные гильзы с крепежными деталями и обжимом.

Изоляция муфты и соединения в целом должна с запасом выдержать межфазное напряжение, быть механически прочной и влагостойкой с учетом постоянного нахождения кабеля в грунте.

Выбирая соединительную муфту для кабеля, необходимо руководствоваться следующими его параметрами: количество проводов в кабеле, площадь сечения жил, материал жил, максимальное напряжение, вид межфазной изоляции и защитной оболочки кабеля. В зависимости от максимального напряжения коммуникации, соединительные элементы подразделяются на применяемые для высоковольтных сетей и для сетей с напряжением менее 1000 вольт.

Обычно максимальное количество проводов, которые соединяются при помощи одной муфты — до четырех, но существуют также ситуации, хотя и редкие, когда проводников на одну муфту приходится более четырех.

При монтаже муфты сначала концы кабеля разрезают и снимают с них изоляцию, после чего подготавливают поверхности проводников: срезают изоляцию на длину половины муфты. После этого вставляют по два конца соединяемых проводов с двух сторон в соответствующие соединительные элементы муфты и крепко фиксируют все при помощи крепежных деталей. Аналогичным образом фиксируют клеммы.

Виды соединительных муфт

Маркировка муфты содержит в себе исчерпывающие сведения. Например кабельная муфта СТп-1 4х16-25 в своем названии содержит следующую зашифрованную информацию. С — соединительная деталь. Тп — термопластичная изоляция. 1 — максимальное напряжение сети до 1000 вольт (если бы вместо «1» было «10» — максимальное напряжение составляло бы 10 кВ). 4 — максимальное количество сопрягаемых проводников.

16 — минимальное сечение жилы — 16 кв.мм. 25 — максимальное сечение жилы — 25 кв.мм. Буква «С» на конце маркировки, если бы она присутствовала, обозначала бы наличие дополнительных зажимных элементов. Буква «П» — наличие крепежных элементов из ПВХ. Если после «Тп» стоит «Р» — муфта ремонтная. «Б» — муфта для бронированного кабеля. «О» — муфта для одножильного кабеля.

4КВТпН-1-16-25 — концевая муфта внутренней установки без дополнительных крепежных элементов.

В случае комплектации кабельной муфты КВТп универсальными болтовыми наконечниками со срывными головками с токопроводящей мастикой на контактных поверхностях типа НБ, которые используются для оконцевания кабеля как с алюминиевыми, так и с медными жилами, в обозначении кабельной муфты добавляется буква «Н».

Так же возможна комплектация муфты медными или алюминиевыми наконечниками необходимого размера под пайку или опрессовку. Наличие изоляции из сшитого полиэтилена и ПВХ обозначается добавлением буквы «К».

Для соединения кабелей в сетях с рабочим напряжением от 6000 до 10000 вольт используются свинцовые и эпоксидные муфты. Эпоксидные элементы наиболее стойки к внешним воздействиям, к тому же они могут служить стопорными компонентами бумажной изоляции кабеля. Поверх элементов находится огнеупорный материал. Монтаж муфты производится в металлическом корпусе толщиной 5 мм.

Свинцовые муфты в виде трубок применимы для сопряжения кабелей со свинцовой или алюминиевой оплеткой. Такие муфты имеют длину от 45 до 65 см и диаметр от 6 до 11 см, снаружи они имеют металлическую защиту. Также к соединительным муфтам относятся и стопорные муфты, применяемые для защиты изоляционного слоя от перепадов температур, которые могут привести к нежелательному оплавлению.

Очень просты в монтаже так называемые термоусаживаемые муфты из пластмассы, их монтаж занимает вдвое меньше времени чем у муфт другого вида.

Полимер нагревается газовой горелкой или строительным феном до температуры 150 °C, при этом обжимает место соединения. Изоляция получается абсолютно герметичной и долговечной, так как во время остывания материал попросту приклеивается к кабелю.

Новейшие эластомеры позволяют реализовать так называемую холодную усадку. Муфты на основе изоляции холодной усадки содержат слой диэлектрика из резины на силиконовой основе. Здесь уже ничего греть не нужно, достаточно натяжения.

Арматура устанавливается внутри особого спирального корда, производится натяжение, и элемент плотно покрывает собой всю изолируемую площадь. Затем корд вынимается и происходит процесс облегания кабеля похожий на термоусаживание. Такой метод удобен там, где есть угроза воспламенения и поэтому нельзя использовать горелку или фен.

Источник

Разновидности и правила установки соединительных муфт для кабеля

Прокладывание кабеля значительной протяженности сопряжено с необходимостью его удлинения и создания ответвлений. При этом нужно соблюдать абсолютную герметичность соединений. Решить эти задачи позволяет соединительная муфта для кабеля. Эти изделия также применяют в случае обрывов на отдельных участках кабеля.

Области применения

Муфты нашли широкое применение на энергетических и коммуникационных объектах. Их устанавливают в электрические цепочки между оборудованием, при объединении разнообразных линий в одну сеть.

Существует несколько нюансов, влияющих на конструкцию соединения:

1. Разновидность соединяемых проводников. Принимают во внимание диаметр, материал изолятора, тип металла токопроводящей конструкции.
2. Диаметр провода, а также материал, наружной оболочки.
3. Назначение кабеля (силовой, для связи), разрешенное напряжение, тип передаваемых сигналов.

Кабельные муфты используют для всех типов прокладки — подземных и воздушных. На месте стыковки проводник надежно защищен от влияния осадков, механических повреждений. Соединение прочное и обеспечивает качественный электрический контакт проводов.

Муфтовая конструкция дает возможность упорядочивания местоположения каждого проводника в ячейке соединительной кассеты. Благодаря этому создается герметичный контакт изоляционных элементов и наружной бронированной оболочки. Корректно выбранное и установленное устройство почти не дает искажений электрического сигнала и не меняет напряжение и токи в силовых кабелях.

Классификация

Муфты классифицируются по множеству параметров. Основные среди них — назначение, тип конструкции, материал, вид диэлектрической изоляции.

По назначению муфты подразделяют на:

• соединительные;
• ответвительные;
• стопорные;
• переходные;
• концевые.

По типу конструкции:

По материалу изготовления:

По разновидности диэлектрической изоляции:

Соединители различают по параметру напряжения в силовых проводниках, с которыми они будут функционировать. Существуют муфты для кабелей 1–10 кВ.

Основные разновидности муфт

Соединительные

Этот вид муфт наиболее распространен и используется при монтаже проводников, а также для ликвидации обрывов на линиях. С конструкционной точки зрения выделяют монолитные устройства и разборные. Оба типа соединителей обеспечивают герметичность, механическую прочность и стойкость соединения к агрессивным средам.

Соединительные муфты предназначены для проводников с изоляцией из бумаги или пластика. Одна из разновидностей таких устройств — переходная муфта — соединяется с любым кабелем, вне зависимости от вида изоляционного материала.

Ответвительные

Данный вид устройств относят к специализированному виду арматуры. Используют их исключительно на силовых линиях для отвода кабеля в нужном направлении.

Стопорные

Задача стопорной муфты состоит прежде всего в обеспечении жесткости всех элементов оболочек, в том числе экранирующей и изолирующей.

Жесткость соединения необходима, чтобы избежать сползания некоторых частей кабеля под собственной массой на тех участках, где линия расположена по вертикали или под большим углом. Потребность в стопорных соединителях определяют на основе инженерного анализа. Проводят расчеты с учетом множества факторов:

• протяженность кабеля, идущего по наклонной;
• прочность составных частей кабеля;
• разрешенные нагрузки;
• угол наклона и др. обстоятельства.

Существует дополнительная разновидность стопорных соединителей — стопорно-переходная.

Термоусаживаемые муфты

Установка соединителей с изоляцией из термоусаживаемых трубок не отличается сложностью, так как пластмассовые составляющие упрощают процесс стыковки проводников. Монтаж занимает приблизительно вдвое меньше времени по сравнению с соединительными элементами других типов.

Полимер, из которого изготовлен соединитель, по достижении 150-градусной температуры (используют газовую горелку или фен) сжимается и надежно скрепляет обхватываемую деталь. В результате достигается полная герметичность соединения. В процессе обжимки происходит удаление воздуха из всех полостей. Остывая, материал приклеивается к элементам силовой линии, обволакивая поверхности. Срок службы соединения достигает четверти века.

Муфты холодной усадки

Соединения этого типа основаны на технологии эластомеров, где на изделие наносится диэлектрик. Как диэлектрическую основу используют силикон. Диэлектрик позволяет максимально качественно заизолировать соединение.

Монтаж проводят при стандартной температуре. Разогрев не используется. Вместо этого применяется натяжение с холодной усадкой.

Арматура для силовых кабелей с эластомером находится во внутренней части спиралевидного корда и устанавливается на положенное ей место. Далее элемент распределяют по всей поверхности коммутации соединения и натягивают на изолируемую площадь с двух сторон. После этого корд достают, вращая против часовой стрелки.

В результате установки изоляция полностью покрывает защищаемую область. Метод часто используют в производственных зданиях, где есть открытый огонь или угроза воспламенения.

Концевая муфта

Электрическая концевая муфта предназначена для надежной фиксации концов проводника и обеспечения герметичности его внутренних составляющих. Используется в распредщитах, электрооборудовании и других оконечных системах.

Особенности установки

Технические требования к муфтам различаются в зависимости от предназначения устройств. Однако существуют и общие условия, выполнение которых обязательно в любом случае:

• герметичность соединения;
• влагоустойчивость материала и участков стыковки;
• высокая прочность, способность противостоять механическим нагрузкам;
• устойчивость корпуса к воздействию агрессивных внешних сред.

В наибольшей степени указанным требованиям соответствуют два типа муфт — термоусадочные и холодной усадки. Их характеризуют универсальность, совместимость с любыми видами изоляционных материалов. Поэтому в качестве примера далее будет рассмотрена установка термоусадочной муфты.

Монтаж термоусадочной муфты

Вначале следует подготовить кабель. С его концов удаляют изолирующую бронированную оболочку — вплоть до токопроводящих элементов. С жил изоляцию на этом этапе не снимают. Протяженность разделки кабеля определяют несколькими факторами:

• марка кабеля;
• сечение, материал токопроводящей жилы;
• количество жил, а также другие параметры, указанные в справочниках.

Далее готовят к установке муфту:

1. Надевают на конец кабеля термоусадочную трубку.
2. Провод заземления на соединительных и концевых муфтах закрепляют специальным контактом (без дальнейшей пайки).
3. Места соединения перемычки с бронированной оболочкой заворачивают в герметизирующую ленту.
4. Для заземлительных перемычек применяют медные проводники с 16-миллиметровым сечением. Если сечение жил составляет 120–240 кв. мм, ставят 25-миллиметровую перемычку.
5. Надевают термоусадочные трубки на окончания оставшихся проводов кабеля.
6. Соединяют фазные проводники и нейтраль. Соединение выполняют обжимными гильзами или болтами со съемной головкой.
7. Провода кладут в ячейки каркасной кассеты и закрывают.

Кассету стыкуют с внешней термоусадочной трубкой. Происходит нагрев, в результате чего наступает полная усадка. Все соединительные элементы имеются в муфтовых комплектах.

Кабельные муфты холодной усадки ставят более простым способом. Начало процесса такое же, как и в случае с термоусадочной муфтой. На завершающей стадии на муфту надвигают пружинку с силиконом EPDM. Далее ее убирают, а силикон обтягивает муфту, вследствие чего создается герметичное соединение.

Типичные ошибки при монтаже соединительных муфт

Грязная поверхность

Монтаж соединителя на кабель обычно осуществляют в условиях, где сложно соблюсти чистоту рабочего пространства (котлованы, траншеи, промышленные помещения). Однако загрязненные поверхности ухудшают возможность создания герметичного соединения. Рекомендуется использовать пленочные защитные покрытия, следить за чистотой инструментария и расходных материалов, удалять грязь с рабочей поверхности.

Нарушения технологии

Размеры соединительных трубок и проводников должны отвечать требованиям компании-производителя. Иначе постепенно проявят себя разнообразные дефекты. Их нужно заранее находить и затирать напильником, а также обрабатывать шлифмашинкой. Выступающие элементы крепежа тоже необходимо шлифовать. После окончания установки тщательно удалить опилки с рабочей поверхности.

Неодинаковая толщина изоляции манжеты

Неравномерная толщина изоляционного слоя возникает после проведения термоусадки. Чтобы избежать этой проблемы, поверхность должна разогреваться одинаково. Помогает решить вопрос использование гнутого жестяного отражателя. Данное приспособление обеспечивает равномерное распределение температуры по всей поверхности. В результате клеевой состав разогревается и распределяется равномерно, а толщина изоляции остается примерно одинаковой.

Негерметичные муфты

Изделия, монтируемые на высоковольтные силовые линии, имеют три герметичных пояса:

Для усадки внешних поясов применяют дополнительные герметики. Ими обрабатывают стыки. После тепловой обработки клей должен выступить за края соединения, создавая барьер на пути вредных веществ. Если клей не выступил, соединение не будет герметичным.

Воздух в муфте

Полости между соединительными элементами заполняют герметиком. Если вместо герметика в полости остается воздух, неизбежно развивается процесс ионизации.

Установку соединительных элементов для силовых линий нужно осуществлять в строгом соответствии с технологическими требованиями. Все работы должны проводить специалисты, так как монтаж требует немалой квалификации и опыта.

Источник