Наиболее уязвимым местом канализации электроэнергии кабелями и технически сложной работой являются концевые заделки и соединения кабелей. В последние годы разработаны и предложены для практического использования более надежные способы заделки и соединений кабелей, широкое применение которых значительно повысило надежность работы кабельных сетей. Вместо применявшихся ранее концевых заделок в стальных воронках с использованием битумной мастики, а также с помощью киперной ленты основными видами концевых заделок кабелей стали заделки поливинилхлоридной лентой, в комплектных резиновых перчатках и эпоксидные заделки с найритовыми трубками.
Эти заделки кабеля отличаются малыми размерами, обладают необходимой диэлектрической и механической прочностями, стойкостью по отношению к минеральным маслам, влаго- и термостойкостью, меньшей трудоемкостью и рядом других преимуществ.
В области применения заделок и соединений установлены ограничения: сухие поливинилхлоридные заделки разрешено применять для оконцевания кабелей напряжением до 10 кВ только в сухих помещениях. Заделки в резиновых перчатках (муфтах) без заполнения массой — на 1 кВ без ограничений, за исключением особо сырых помещений, на 6 кВ только в сухих помещениях и на 10 кВ в опытном порядке с согласия энергосистем.
Заделки в резиновых перчатках, заполненных массой, разрешено применять на кабелях 6 кВ в сухих и влажных помещениях.
Следует учесть, что ТП городских кабельных сетей и КТП наружной установки отнесены к сырым помещениям.
Область применения различного вида заделок и муфт приведена в табл. 3.
Общим требованием ко всем видам заделок и соединений является обеспечение герметичности изоляции кабеля в месте вывода токоведущих жил, чтобы полностью исключить возможность проникновения влаги в кабель.
Надежность муфт и заделок зависит от тщательного выполнения монтажа, соблюдения технологии, предписанной монтажными инструкциями, и норм санитарной гигиены. Попадание влаги или грязи в муфту или заделку резко ухудшает электрическую прочность и приводит к выходу из строя кабеля при испытаниях после монтажа или во время эксплуатации. Поэтому работы по монтажу муфт и заделок должны выполняться чистыми руками и инструментом, без перерыва в работе до полного их окончания. Корпус муфты перед началом работы также необходимо тщательно чистить с обеих сторон и протереть тряпками, смоченными в бензине.
Монтажу концевых заделок и соединительных муфт предшествует ряд монтажных операций, называемых разделкой концов кабеля. С концов кабеля, которые подлежат оконцеванию или соединению, последовательно удаляют защитный покров, броню, оболочку, бумажную поясную изоляцию и изоляцию жил. В результате образуется ступенчатая разделка кабеля, у которой размеры отдельных ступеней определяются по технической документации в зависимости от напряжения кабеля, типа и размера концевой заделки и муфты. Для кабелей на напряжение до 1 000 В инструкцией не требуется разделка заводской изоляции по ступеням на конус.
Перед началом монтажа проверяют бумажную изоляцию кабелей на отсутствие в ней влаги. Для этого обрывают с конца кабеля отдельные бумажные ленты опускают в парафин, разогретый до 140—150°С. Если бумажная изоляция увлажнена, то наблюдается легкое потрескивание и выделение пены.
В течение длительного времени наиболее широко распространенной конструкцией концевой заделки были стальные воронки из кровельной стали овальной или круглой формы. Воронку надевают на кабель ниже места разводки жил, так называемого корешка заделки, уплотняют несколькими слоями просмоленной изоляционной ленты, покрытой по каждому слою изоляционным лаком. Заливку воронки производят разогретой кабельной массой марок МБ-70 и МБ-90.
Выбор типа концевых заделок внутренней установки для кабелей с бумажной изоляцией
Тип изделия | Напряжение кабеля. кВ | Для разности уровней 10 м и более (для нижней заделки) | Сухих (относительная | Влажных (относительная влажность 61-75%) |
Свинцовая перчатка типа КВС | I, 6 и 10 | Допускается | Допускается | Допуска ется |
Стальная воронка с битумной массой типа КВВ* | 1, 6 и 10 | Не следует применять | То же | То же |
Эпоксидная типа КВЭО | 20 и 35 |
| Следует применять | Следует применять |
Продолжение табл. 3
по применению в помещениях
сырых и особе сырых (относительная влажность более 75%) | Жарких, сухих | С проводящей пылью | активной средой (кроше взрыво- | Пожароопасных |
Допускается То же | Допускается Не следует применять | Не следует применять То же | Не следует применять То же | Не следует применять То же |
Следует применять | Следует применять | Рекомендуется при условии периодической чистки | Рекомендуется при условии предохранения с химически активными веществами в жидком виде | Рекомендуется |
Заделки типа КВБ имеют несколько конструктивных исполнений.
Заделки в стальных воронках трудоемки и недостаточно надежны в эксплуатации. При разности уровней из нижней заделки вытекает пропиточный состав кабеля. При высокой температуре и влажности окружающей среды заделки впитывают влагу, а при низких температурах в битумной массе появляются трещины, через которые в кабель проникает влага из окружающей среды.
Концевая заделка с помощью поливинилхлоридных лент.
При этой заделке герметизация разделанного конца кабеля производится с помощью поливинилхлоридных лент. Подмотка из липкой поливинилхлоридной ленты накладывается на ступень поясной изоляции и место развода жил («корешок» заделки) с заходом на оболочку кабеля, а также по бумажной изоляции с заходом на наконечники. Цилиндрическая часть заделки и места перехода к наконечникам уплотняются бандажом из крученого шпагата. Вместо липкой ленты может быть применена нелипкая поливинилхлоридная лента, но в этом случае все витки подмотки склеиваются между собой клеем, составленным на основе поливинилхлоридной смолы.
Кроме того, клеем из тех же составных частей, но более густым заполняется «корешок» заделки независимо от вида поливинилхлоридной ленты (липкой или нелипкой), примененной для подмотки. Это необходимо для того, чтобы вытеснить воздух из этого наиболее ответственного места заделки.
Достоинствами заделки поливинилхлоридной лентой являются малые размеры и стойкость против действия едких газов. Существенными их недостатками является низкая влагонепроницаемость, вследствие чего их нельзя применять в сырых помещениях и в районах с влажным климатом, и низкая теплостойкость, вследствие чего их нельзя применять в жарких помещениях и при длительном нагреве жил более 65 °С. Кроме того, эти заделки не выдерживают давления пропиточного состава кабеля при разностях уровней свыше 10 м.
Заделка в перчатках из найритовой резины. Перчатка представляет собой цилиндрическое полое тело с тремя или четырьмя цилиндрическими отростками в верхней части для жил разделываемого кабеля. К этим отросткам при помощи резинового клея приклеиваются трубки из найритовой резины необходимой длины для герметизации жил до наконечников. Перчатка приклеивается к оболочке кабеля тем же резиновым клеем и закрепляется при помощи хомута. Таким же образом уплотняются верхние концы трубок на цилиндрической части кабельных наконечников.
Для повышения эксплуатационной надежности разработана и внедряется новая технология монтажа кабельных заделок в резиновых муфтах на кабелях с бумажной пропитанной изоляцией напряжением свыше 1 кВ.
Внутренняя полость муфт заполняется изоляционным составом путем шприцевания. В качестве изоляционного состава применяется кабельная масса марки МБ-70.
Изоляционный состав обеспечивает устранение ионизационных промежутков внутри муфты и повышает ее влагостойкость.
Новым муфтам присвоено наименование КВРз вместо старого наименования КВР для резиновых муфт старой конструкции.
Для выполнения операции шприцевания комплект материалов и приспособлений заводской поставки для муфт пополняется расфасованными брикетами кабельной массы, пробками для закрытия отверстия в муфтах, шприц-прессами и подогревателями с пропан-бутановой горелкой (рис. 19). Муфты в этом случае поставляются с просеченными отверстиями для шприцевания.
Для заполнения внутренней полости брикет изоляционной массы освобождают от герметичной упаковки и закладывают в шприц-пресс, передняя крышка которого после этого закрывается и плотно затягивается с помощью откидных болтов с гайками. Присоединяют шланг от баллона пропан-бутана к трубке горелки подогревателя и зажигают горелку. Наконечник шприц- пресса предварительно закрывают деревянной пробкой, чтобы предотвратить вытекание кабельной массы.
Разогрев производится до 150°С, контроль температуры — по биметаллическому термометру, установленному на разогревателе.
Вставляют шприц-пресс наконечником (с вынутой деревянной пробкой) в отверстие муфты и вращением воротка, перемещая поршень, выдавливают изоляционную массу в муфту. Брикеты массы рассчитаны на полное заполнение муфты и резиновых трубок на высоту около 100 мм. Затем вынимают наконечник шприц-пресса из отверстия муфты, которое закрывают пробкой.
При монтаже заделок КВРз необходимо соблюдать требования технологической инструкции:
муфты заливаются изоляционной массой в вертикальном положении или в наклонном, но под углом не более 30°С к вертикали;
отбортовка свинцовой или алюминиевой оболочки кабелей на напряжение 6—10 кВ не производится, удаляют лишь заусенцы в местах обреза;
при выполнении уплотняющей подмотки на оболочке кабеля оставляют свободным от намотки участок 8— 10 мм внутри муфты для натекания кабельной массы на оболочку кабеля;
уплотняющий хомут устанавливается заподлицо с нижним краем корпуса муфты;
для зажигания горелки сначала открывают вентиль баллона, затем вентиль горелки и немедленно подносят зажженную спичку к горелке;
заполнение муфт кабельной массой производят после оконцевания жил наконечником, но до отворачивания на наконечник и уплотнения резиновых трубок;
поршень шприц-пресса после окончания шприцевания необходимо сразу возвратить в исходное положение во избежание залипания поршня при застывании массы;
все операции по шприцеванию следует выполнять в брезентовых руковицах и защитных очках;
выбор муфт и брикетов изоляционной массы производится по таблицам инструкции.
Опытно-промышленное внедрение резиновых муфт КВРз подтверждает их высокую эксплуатационную надежность. Существенным недостатком является необходимость разогрева изоляционной массы. Эффективность применения муфт КВРз значительно возрастает при применении составов для заполнения муфт, не требующих разогрева.
Концевые заделки из эпоксидного компаунда с найритовыми трубками для герметизации жил. В этой заделке трубки нижними концами входят в эпоксидный корпус, а верхние концы трубок плотно насажены на цилиндрическую часть наконечников и прикреплены к ним эпоксидным компаундом. Для обеспечения надежности склеивания концы трубок обезжиривают и обрабатывают так, чтобы их поверхность стала шероховатой.
Эти заделки выпускаются заводами в готовом комплектном виде и предназначаются для сухих помещений. Для сырых помещений применяют двухслойные трубки (нижний слой из поливинилхлорида и наружный слой из полиэтилена). Так как полиэтилен не маслостоек, то поливинилхлоридная трубка защищает его от действия пропитывающего состава кабелей, а полиэтилен защищает заделку от проникновения влаги.
Рис. 19. Приспособления и материалы для заполнения муфты изоляционным составом.
а — разогреватель; б — шприц-пресс; в — брикет кабельной массы; г — кнопка; д — заполнение муфты шприцеванием.
