Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Оборудование >> Монтаж полимерной кабельной арматуры

Основные материалы, применяемые для монтажа муфт - Монтаж полимерной кабельной арматуры

Оглавление
Монтаж полимерной кабельной арматуры
Основные материалы, применяемые для монтажа муфт
Комплекты для монтажа кабельной арматуры
Комплекты концевых полиуретановых муфт марки КВП
Комплекты концевых термоусаживаемых муфт КВТп
Комплекты концевых эпоксидных муфт КВЭтт с термоусаживаемыми трубками
Комплекты концевых муфт внутренней установки ПКВтт-Т и ПКВтп-Т
Инструмент и приспособления, необходимые для монтажа полимерной кабельной арматуры
Монтаж муфт из полиуретановой композиции
Монтаж концевых термоусаживаемых муфт КВТп до 10 кВ
Монтаж концевых муфт КВЭтт на напряжение 1-11 кВ
Монтаж концевых муфт ПКВтт и ПКВтп на напряжение 1-3 кВ
Монтаж соединительных муфт КСТп и КСТв
Монтаж концевых заделок марок ККТп и ККТв
Контроль качества кабельных работ
Безопасность труда при монтаже кабельных муфт
Детали и материалы, входящие в комплект поставки муфт СП
Детали и материалы, входящие в комплект поставки муфт КВПн
Детали и материалы, входящие в комплект поставки муфт КВТп 1 кВ
Детали и материалы, входящие в комплект поставки муфт КВТп 10 кВ
Детали и материалы, входящие в комплект поставки муфт КВЭтт
Детали и материалы, входящие в комплект поставки муфт ПКВтт-Т и ПКВтп-Т
Набор инструментов и приспособлений для монтажа кабельной арматуры НКИ-П
Размеры ТУТ при восстановлении оболочек кабелей
Список литературы

Электромонтажники по монтажу кабельных сетей применяют обширную номенклатуру материалов, которые поставляют в специальных комплектах или же в разрозненном виде.
Все материалы, применяемые в электромонтажном производстве, разделяют на основные и вспомогательные. К группе основных относятся материалы, которые после выполнения работ остаются в составе смонтированных изделий, конструкций, оборудования, например, полиуретановая композиция после заливки в корпус муфты и последующего отверждения входит в состав этой муфты.
В отличие от основных, вспомогательные материалы только участвуют в технологических процессах, например растворитель, которым обезжиривают поверхность жил кабелей.
В данном параграфе рассматриваются основные материалы, которые лишь в последние годы нашли применение в полимерной кабельной арматуре.

Полиуретановая композиция.

Из всей номенклатуры полиуретановых компаундов для кабельной арматуры применяют твердый компаунд ВИЛАД-13-1 или ВИЛАД-13-1М. Это, как будет видно из физико-химических данных, обусловлено высокими электроизоляционными, клеящими, герметизирующими и защитными свойствами.
Компаунд состоит из двух компонентов А и Б. Соотношение этих компонентов при смешивании 2,85 : 1 (для ВИЛАД-13-1) и 2 : 1 (для ВИЛАД-13-1М).
Компонент А представляет собой смесь полиэфирных смол с минеральными наполнителями. Из полиэфиров применимы лапрол 503Б и лапрол 3003, относящиеся к классу простых, что придает полимеру эластичность. Поэтому кабельные муфты, выполненные из полиуретана, не боятся динамических ударов, в то время как муфты из эпоксидного компаунда легко ломаются. В качестве наполнителя используется тальк - силикат магния. Он предназначен для снижения внутренних напряжений при отверждении полиуретановой композиции. Кроме основного в компонент А входят еще два наполнителя: цеолит натрия и аэросил. Цеолит натрия — водный алюмосиликат натрия, предназначен Для глубокой осушки и тонкой очистки компонента А, предотвращает пенообразование в ходе процесса отверждения композиции. Аэросил предназначен для поддержания наполнителя - талька - во взвешенном состоянии в компоненте А. Это является большим преимуществом по сравнению с эпоксидным компаундом, в котором в качестве наполнителя используется пылевидный кварц. Оседая на дне тары, кварц образует твердый осадок, размешать который очень нелегко.
В компонент А введен также катализатор - дибутилдиалоуренат олова (ДБДЛО). Цель введения — ускорение отверждения композиции. Особое значение это имеет в зимнее время. Эпоксидные компаунды при отрицательной температуре приходится подогревать до 20-25 °С и поддерживать эту температуру в течение нескольких часов. Полиуретано-вая композиция затвердевает в течение 0,5—1 ч при температуре до -30° С.
Компонент Б представляет собой полиизоцианат марки Б или Д. Полиизоцианат марки Д — смесь дифенилметандиизоцианата и полиизоцианатов большой молекулярной массы, получаемый фосгенированием полиамида под давлением. Полиизоцианаты содержат в своем составе функциональные группы (изоцианатная группа, дифенилметандиизо- цианат, гидролизный хлор, нерастворимые примеси). Эти группы определяют свойства отвержденной композиции. Изоцианатная группа — функциональная, она определяет процесс полимеризации полиуретанов. Дифенилметандиизоцианат определяет эластичность отверждаемой композиции. Гидролизуемый хлор — компонент, повышенное содержание которого (более 0,7% по массе) увеличивает вероятность пенообразования в процессе отверждения. Нерастворимые примеси, если их более 3%, ухудшают технологические свойства полиуретана, затрудняют смешивание компонентов.
Вышеуказанная подробная расшифровка состава полиуретанового компаунда приведена с той целью, чтобы можно было понять, насколько сложны физико-химические процессы, возникающие в процессе полимеризации, т.е. при отвердевании композиции. Можно также сделать вывод, что готовить компоненты для применения в кабельной арматуре можно только в заводских условиях по определенной технологии.
Готовую полиуретановую композицию расфасовывают по следующей схеме (рис. 1). Бочки с компонентом А (ВИЛАД-13-1М) помещают в нагревательную печь 1 и разогревают до температуры 40-50 °С, чтобы компонент был более текучим.
приготовления полиуретановой композиции
Рис. 1. Схема приготовления полиуретановой композиции
Подогретые бочки выгружают из печи и устанавливают на приспособление 2 для перемешивания компонента А. Это необходимо для того, чтобы можно было равномерно перемещать тальк, который оседает при длительном хранении. Равномерно перемешанный ВИЛАД выливают в реактор 3, откуда компонент А заливают в металлические банки, которые устанавливаются на весовом устройстве .5. После заполнения банки закатывают металлическими крышками.
Компонент Б (полиизоцианат) подогревают в той же печи 1 до температуры 30 °С, после чего сразу же выливают в отдельный реактор 4. Из реактора производят фасовку полиизоцианата по стеклянным пузырькам.
Полиуретановая композиция заводского изготовления имеет стабильные физико-химические свойства (табл. 1). Для сравнения в таблице приведены некоторые свойства эпоксидного компаунда К-176.
На основании вышеперечисленных данных и из практики использования полиуретановых композиций и эпоксидных компаундов можно вывести сопоставление применения этих двух материалов, из которого видно, что полиуретановая композиция имеет ряд важных преимуществ перед эпоксидным компаундом:

Эпоксидный компаунд

Не затвердевает без подогрева при отрицательной температуре
Время отверждения около 1 сут
Слабая адгезия к материалам, из которых изготовлены кабели: свинцу, алюминию, поливинилхлориду, резине
Плохая жидкотекучесть, в результате чего образуются незаполненные полости и раковины
Выпадение в осадок кварцевого песка при его хранении
В связи с большим сроком отвердевания в жаркое время года масло из кабеля поднимается на поверхность заливки, образуя дорожки, по которым может произойти пробой

Полиуретановая композиция

Отверждение происходит при температуре до -30 °С без поддержания положительной температуры
Максимальное время отверждения 30-40 мин
Хорошая адгезия к свинцу, алюминию, резине.
К поливинилхлориду адгезия лучше, чем при применении клея ПЭД-Б с эпоксидным компаундом
В результате низкой вязкости заполнение формы происходит быстро, с отсутствием полостей и раковин
В компаунде наполнителем является тальк, образующий взвесь, которая при хранении не допускает плотного осадка
Ввиду быстроты отвердевания образование масляных дорожек не происходит

Самослипающиеся ленты.

В соединительных и концевых муфтах из полиуретановой композиции широко применяются самослипающиеся ленты. Отличительная их особенность по сравнению с другими изоляционными лентами состоит в том, что при определенной выдержке времени (в зависимости от типа ленты) отдельные слои образуют монолит. Это происходит без дополнительного подогрева. Набор самослипающихся лент в настоящее время весьма разнообразен. По назначению они делятся на электроизоляционные, электропроводящие, полупроводящие, герметизирующие.

Таблица 1. Физико-химические свойства материалов


Показатель

К176

ВИЛАД-13-1

Плотность, г/см3

1,2

Компонент А 1,3

 

 

Компонент Б 1,22

Вязкость при 25 °С, Па * С

-

Компонент А 2,8 Компонент Б 0,97

Твердость, МПа

 

74

Относительное удлинение при разрыве, %

1,2

10

Удельная ударная вязкость, КДж/м

-

12

Водопоглощение, %

0,2

0,12

Предел прочности, МПа:

 

 

при растяжении

26

при сжатии

37

Прочность склеивания при сдвиге, МПа:

 

 

СьЗ-Ст.З:

 

 

при 298 К (25 С)

-

15

при 353 К (80 °С)

-

4

дюральД-16 -дюраль Д-16:

 

 

при 298 К

-

11

при 353 К

-

3

Стойкость к средам (при 298 К)

 

 

за 42 сут:

 

 

NaOH, 5%«ый раствор

-

0,7

НС1, 5%-ный раствор

-

0,7

H2O дистиллированная

0,6

Удельное объемное сопротивление, Ом * см:

5 1015

4,5.1015

при 298 К

при 353 К

_

4,0 10112

при 393 К

1 * 100

2,3-1010

Тангенс угла диэлектрических потерь:

 

 

при 298 К

2,5 * 10-2

1,3 * 10-2

при 353 К

 

5,0 * 10--2

при 393 К

3.6 * 10-2

6,3 * 10--2

Диэлектрическая проницаемость:

 

 

при 298 К

3,7

3,6

при 353 К

 

3,8

при 393 К

 

3,9

Электрическая прочность, кВ/мм

30,5

35

Теплостойкость по Мартенсу, С

50

120

Лента ЛЭТСАР КФ-0,5 — электроизоляционная, термостойкая, самослипающаяся, резиновая, радиационной вулканизации. Эта лента имеет красный цвет, профиль ее фигурный, максимальная толщина 0,5 мм. Между слоями ленты в ролике проложена полиэтиленовая лента, предотвращающая самослипание слоев. Ширина ленты 26 мм. Она имеет хорошую электрическую прочность, тепло-, влаго- и водостойка, стойка к действию озона и ультрафиолетовых лучей, а также к воздействию масел. Способна к самослипанию в монолит при температуре 20—25 °С в течение 48 ч. Недостаток ленты — низкие адгезионные свойства к материалам.
Лента ЛЭТСАР-ЛПм — герметизирующая, термостойкая, самослипающаяся, резиновая. Обладает хорошей адгезией к металлам, к полиэтилену, стойкая к маслоканифольным составам. Лента имеет хорошую влаго- и водостойкость, стойкость к световому и озонному старению. Эти качества обусловили ее применение в кабельных муфтах для герметизации мест соединений жил и оконцеваний. Недостатком ленты является небольшая прочность при разрыве.
Лента ЛЭТСАР-ЛППм -полупроводящая,термостойкая,самослипающаяся, резиновая. Обладает хорошей адгезией к полиэтилену, стойкая к маслоканифольным составам. Характеризуется хорошей влаго- и водостойкостью, стойкостью к озонному и световому старению. Лента имеет черный цвет.
Все самослипающиеся ленты для кабельных работ следует поставлять в роликах. Каждый ролик упаковывают в полиэтиленовый мешок. Желательно, чтобы этот мешок был заварен и герметичен. Хорошая упаковка обеспечивает качественное самослипание в процессе монтажа.

Лак КО-916 (КО-916К).

Для улучшения адгезии самослипающихся лент к материалу, на который наматываются ленты, применяют лак КО-916 или КО-916 К. Являясь адгезионной прослойкой, он создает в месте намотки лент герметичность. Этот лак кремнийорганический, модифицированный полиэфиром, отличается нагревостойкостью и высокими электрическими характеристиками.
Характеристика лака КО-916 (КО-916К)
Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-4 при 20 С, с 45-65
Время высыхания при 200 С, мин, не более            15
Термоэласгичносгь пленки при 200 С, ч, не менее 50
Удельное объемное электрическое сопротивление пленки, Ом * м, не менее:
при 15-35 °С.............. 1012
при 200 С................... 1010
Электрическая прочность пленки лака, МВ/м:
при 15-35 С................ 70
при 180 С.................... 35
Лак представляет собой прозрачный однородный раствор. Растворителем является этилцеллозольв.
Термоусаживаемые материалы. Сущность применения таких материалов заключается в следующем. Если полиэтиленовую трубку, которая применяется для изоляции жил, облучить гамма- или рентгеновскими лучами, а затем "раздуть" (т.е. увеличить диаметр на специальном приспособлении) , то при нагреве до определенной температуры такая трубка уменьшает свой диаметр до первоначального. Это свойство термоусаживаемых материалов и взято за основу при выполнении кабельных муфт.
В качестве термоусаживаемых материалов применяют специальные полимерные композиции на основе полиэтилена или поливинилхлорида, причем термоусадку полиэтиленовых изделий можно производить только после облучения, а изделия из поливинилхлорида в облучении не нуждаются, их достаточно "раздуть" до необходимых размеров, после чего они готовы к применению.
К термоусаживаемым изделиям, применяемым в кабельной арматуре, относятся трубки для изоляции жил, перчатки для изоляции корешка заделки и манжеты для герметизации брони и оболочки кабеля.
Наиболее широкое распространение получили изделия из радиационно-модифицированного полиэтилена. Этот материал отличается высокими физико-механическими свойствами: термостабильностью, хладостойкостью, стойкостью к агрессивным химическим средам, растворителям, бензину, маслам. Наряду со значительной эластичностью он обладает высокими диэлектрическими свойствами, сохраняющимися при весьма низких температурах. Немаловажным фактором являются хорошие технологические свойства полиэтилена.
Полиэтилен - кристаллический полимер, относится к разряду термопластов. В зависимости от получения он делится на два вида - полиэтилен высокого давления (ПЭВД) и полиэтилен низкого давления (ПЭНД). ПЭВД получают при давлении до 15 МПа (в некоторых случаях до 30 МПа) и при температуре около 200 °С. ПЭНД получают при низком давлении до 0,5 МПа. В атмосфере воздуха при воздействии тепла и солнечных лучей полиэтилен подвергается медленному окислению, в результате этого ухудшаются механические и электрические свойства полимера. Защитным действием против светового старения обладает сажа (вводимая в полиэтилен, до 2%), которая способна экранировать ультрафиолетовые лучи. Сравнительные характеристики полиэтиленов приведены в табл. 2.
Радиационное облучение полиэтилена приводит к получению качественно нового электроизоляционного материала, обладающего уникальными комплексами свойств. Так, его нагревостойкость возрастает с 80 до 300 °С при кратковременной работе и до 150 °С при длительной. Полученный полиэтилен приобретает каучукоподобные свойства, которые сохраняются вплоть до температуры термического разложения.
При изготовлении термоусаживаемых изделий кроме полиэтилена применяют и другие компоненты. Соотношение массовых частей этих компонентов следующее: полиэтилен — 88,9; сэвилен СЭВ - 10; силоксан СКТН-А - 1; стабилизатор давления НН — 0,1.
Таблица 2. Сравнителные характеристики полиэтиленов


Показатель

ПЭВД

ПЭНД

Плотность, г/см3

0,92-0,93

0,94-0,96

Температура плавления, С

105-110

120-140

Диэлектрическая пронищемость

2,2-2,3

 

Удельное объемное сопротивление, Ом * см

1017

1017

Электрическая прочность, кВ/мм

40-60

40-60

Водопоглощение за 30 сут, % 2

0,095

0,095

Предел прочности при разрыве, кг/см

120-160

200-280

Коэффициент набухания в маслоканифольной

0,05

0,05

смеси при 80 °С, не более

 

 

Стойкость к растрескиванию, ч, не менее

3000

3000

Относительное удлинение при разрыве, %

400-600

50-150

Температура хрупкости, °С

-70

-70

В зависимости от базовой марки полиэтилена и введения в композицию негорючих добавок трубки изготовляют четырех исполнений: исполнение 1 -ПЭВД 15303-003
исполнение 2 — ПЭВД 15303-003, но с добавками антипиренов исполнение 3 - ПЭВД 20308-005
исполнение 4 — ПЭНД 20308-005, но с добавками антипиренов Антипирены — вещества, предохраняющие материалы органического происхождения от воспламенения. Это фосфаты, сульфат магния, бура и т.п.
В обозначении исполнений первая цифра указывает на то, что процесс полимеризации протекает при высоком давлении, вторая цифра — на то, что процесс происходит при низком давлении. Две следующие цифры обозначают порядковый номер базовой марки полиэтилена. Четвертая цифра определяет степень гомогенизации, т.е. однородности строения, а пятая соответствует группе плотности (г/см2). Последние три цифры через дефис указывают десятикратное значение показателя текучести расплавов.
Радиационно-модифицированные термоусаживаемые трубки (РМ ТУГ) на основе полиэтилена имеют незначительную массу, совершенны по форме, быстро и просто монтируются с помощью газовой горелки, экономичны при складировании. Использование в нормальных условиях не требует особых мер предосторожности. Трубки можно транспортировать любым видом транспорта; хранить их следует в полиэтиленовых мешках в закрытых складских помещениях, исключая возможность механического повреждения, не ближе 1 м от отопительных приборов. Гарантийный срок хранения не менее 3 лет.
РМ ТУТ выпускаются с интервалом рабочих температур от -60 до +135 С. Изготавливают их с внутренним диаметром от 2 до 200 мм и толщиной стенки от 0,5 до 20 мм после усадки. Трубки выпускают следующих марок: ТТЭ-С — термоусаживаемые электроизоляционные из стабилизированного полиэтилена; ТТЭ-Т - то же, но из термо- стабилизированного полиэтилена; ТТШ - то же шланговые.
Трубки ТТЭ-С и ТТЭ-Т изготавливают красного, зеленого, синего, черного и натурального цветов и обозначают в марке соответственно буквами К, 3, С, Ч и Н.
Усадка по длине указанных трубок диаметром до 18 мм не превышает 10%, а свыше 18 мм 5% исходной длины. Размеры полиэтиленовых трубок приведены в табл. 3.
Трубки из поливинилхлоридного пластиката выпускают двух марок — ТТВ и ТТВу. Условное обозначение трубок: Т — трубка; Т - термоусаживаемая; В - из поливинилхлоридного пластиката; у - усиленная, т.е. имеющая более толстую стенку. Эти трубки масло- и бензостойкие, работоспособны в интервале температур окружающей среды от -50 до +70 °С. Данные трубок до усадки и после нее приведены в табл. 4. Трубки из поливинилхлоридного пластиката изготавливают разных цветов: красные, зеленые, синие, черные, белые и желтые. Пример записи условного обозначения трубки термоусаживаемой из поливинилхлоридного пластиката внутренним диаметром до усадки 8 мм и после усадки в свободном состоянии 4 мм красного цвета: ТТВ-8/4-К по ТУ 17 К 71-022-88.
Эти трубки изготавливают из поливинилхлоридного пластиката марки ИРМ-40 с добавлением 3% термозластопласта марки ДМСТ (Р) и 3% концентрированно окрашенного поливинилхлоридного пластиката.
Электрическая прочность трубок должна быть не менее 25 кВ/мм, удельное сопротивление - не менее 1 * 1010 Ом * м.
Трубки поставляют в бухтах. Гарантийный срок хранения - 2 года со дня изготовления.
Таблица 3. Размеры термоусаживаемых полиэтиленовых трубок


Марка трубки

Внутренний диаметр трубки, мм

Толщина стенки после усадки в свободном состоянии,. мм

до усадки

после усадки в свободном состоянии

ТТЭ-С, ТТЭ-Т

12-30

6-10

1 ±0,1

24-36

12

1 ±0,1

28

14

1,5 ± 0,1

32

16

1,5 ±0,1

36

18

1,5 ± 0,1

ТТЭ-С, ТТЭ-Т, ТТШ

40

20

2 ±0,1

50

25

2 ±0,1

60

30

2 ±0,1

70

35

2 ±0,1

80

40

2 ±0,1

90

45

2 ±0,1

100

50

2 ±0,1

110

55

2 ±0,1

Таблица 4. Размеры термоусаживаемых поливинилхлоридных трубок

Внутренний диаметр трубок ТТВ и ТТВу, мм

Толщина стенки трубки ТТВ, мм

 

Толщина стенки трубки ТТВу, мм

Расчетная масса 1 м трубки ТТВу, г

до усадки

после полной усадки в свободном состоянии

до усадки

после полной усадки в свободном состоянии

до усадки, не менее

после полной усадки в свободном состоянии

8 ± 1,5 10 ± 1,5

4+1
5+1,25

0,6 0,6

1,8-0,3
1,8-0,3

43,3 50,7

1 1

2,5-0,52,5-0,5

67,4 77,7

12 ±2

6+3,5

0,6

1,8-0,3

58,2

1,1

3,5-0,8

137,8

16 ±2

8+2

0,6

 

73,1

1,1

3,5-0,8

166,8

20±2

10+1.5

0,8

2'5-0,5

129,5

1,2

3,5-0,8

195,8

 

12+3

0,8

2-5-o,s

150,2

1,2

3,5-0,8

224,8

28±4

14+3,5

0,8

2'5-0,S

171

1,5

4 -1,0

298,4

 

16+4

0,8

2-5-0,S

191,7

1,5

4 -1,0

331,6

Примечание. Положительный допуск на толщину стенки трубок после полной усадки в свободном состоянии не нормируется.

Клей-расплав ГИПК 14-17 изготавливают на основе сополимера этилена с винилацетатом, полиизобутилена, бутилкаучука, наполнителей и пластификаторов. Используют его в качестве адгезирующего герметизирующего слоя при монтаже кабельных муфт и других электромонтажных изделий с применением термоусаживаемых материалов на основе радиационного полиэтилена.
Клей-расплав имеет однородную каучукоподобную массу светло- коричневого цвета с температурой размягчения 70—100 °С. Хранят его в сухих складских помещениях при температуре от -5 до +30 °С. Гарантийный срок хранения клея 12 мес. со дня изготовления.

Клей-расплав ГИПК 14-16 имеет аналогичные свойства и применяется с термоусаживаемыми материалами на основе поливинилхлорида.



 
« Монтаж и эксплуатация кабелей   Монтаж электроустановок во взрывоопасных зонах »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.