КАБЕЛЬНАЯ АРМАТУРА ЗАО «ПЗЭМИ».
СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА ДЛЯ КАБЕЛЯ С БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ Ст-10

«ПЗЭМИ» является разработчиком и изготовителем либо самостоятельно, либо в соавторстве практически всех термоусаживаемых и специальных материалов, используемых в кабельной арматуре, выпускаемой заводом.

Конструкция рассматриваемой муфты представлена на рисунке 1. После разделки концов обоих соединяемых кабелей на жилы усаживаются изоляционные трубки. Далее выполняется герметизация узлов разделки корешка кабелей и выравнивание электрического поля по срезу оболочки кабелей.

Используя специально разработанный герметик: эластичный, не подверженный быстрому старению, маслостойкий, со специальными электрическими свойствами: диэлектрической проницаемостью (е) равной 10 -12, тангенсом диэлектрических потерь равным 0,4%, в виде манжеты белого цвета толщиной 4 мм - удалось выполнить узел разделки кабеля без традиционной подмотки лентами. В разделанный корешок кабеля вставля­ется конус из описанного выше материала так, чтобы он не выступил более 70 мм от среза оболочки кабеля, а по верху жил и оболочки кабеля в торец конусу одевается манжета. Для фиксации манжеты поверх усаживается тонкостенная термоусаживаемая трубка.

Метод соединения жил кабелей предполагается двух вариантов: первый - использование соединительных гильз с контактными винтами со срывающимися при затяжке головками; второй - с использованием соединительных гильз, устанавливаемых методом опрессовки.

После установки соединительные гильзы аккуратно оборачиваются манжетами распределения напряженности электрического поля, поверх которых усаживаются трубки для изолирования гильз.

Новым элементом, примененным в данной конструкции муфты, является нетрадиционный заполнитель марки «Л», выполненный из термоплавкого материала, подшивающегося после монтажа.

Заполнитель марки «Л» выполнен в виде листа, вставленного в термоусаживаемую трубку восстановления оболочки. При усадке трубки восстановления оболочки (ВО) заполнитель плавится, но не стекает с повер­хности трубки, а равномерно заполняет межфазное пространство по внутренней окружности трубки, подплавляя при этом ранее установленную распорку. По мере перемещения зоны усадки трубки ВО к краям муфты расплавленная масса заполнителя находит на узлы разделки кабеля (корешок) и образует снаружи и внутри своеобразные «перчатки» под трубкой ВО.

Итак, наличие новых материалов: герметика марки «В-1» и термоплавкого заполнителя марки «Л» - позволило собрать нетрадиционную муфту без перчаток и без сектор­ного заполнителя, устанавливаемого вручную и требующего специальной фиксации лентами.
Хотелось бы отметить, что работы  по замене межфазного заполнителя на термоплавкий велись с 2001  года и только сегодня, после множества серий монтажей и испытаний при температуре окружающей среды от -25°С до +30°С, представлены на рассмотрение.

Поверх усаженной трубки восстановления оболочки восстанавливается экран подмоткой алюминиевых лент, производятся пайка провода заземления, герметизация мест пайки лентами герметика «С» и усаживание трубки защитного кожуха.

Сразу ответим на возникшие вопросы:

1. Почему экран выполнен алюминиевой фольгой, а не сеткой?
2. Почему провод заземления паяется, а не используется беспаячный узел «терка-пружина»?

1. АО «ВНИИКП» специально по договору с заводом провел исследования по влиянию экрана различного исполнения на характеристики частичных разрядов в муфтах типа Стп-10.

Измерения частичных разря­дов на макетах и образцах муфт показали:

• Напряжение возникновения частичных разрядов при экране, выполненном фольгой, выше, чем при экране, выполненном сеткой, а именно -7 кВ против ЗкВ.
• При напряжении до 10 кВ включительно интенсивность частичных разрядов имеет наименьшее значение при наложении экрана на полимерный электропроводящий слой в виде трубки или подмотки.

2. Отечественные кабели (до 60% общего выпуска) изготавливаются в алюминиевой оболочке. Хорошо вдавить «терку», элемент беспаячного узла, в алюминиевую оболочку кабеля сложно. Поэтому любые самые малые продольные нагрузки на кабель и муфту приводят к смещению терки, ее нагреву и как следствие выгоранию.

Конструкция муфты на основе термоусаживаемых изделий такова, что требует герметизации узла контактного соединения термоплавким герметикой. Терку и пружину предварительно надо изолировать, а затем герметизировать, так чтобы герметик не попал между теркой и оболочкой кабеля и между витками пружины. При двойном замыкании фаз кабеля на землю в узлах заземления муфт протекает ток, значительно превосходящий рабочий (до 12-16 кВ), что приводит к разогреву герметика и потере электрического контакта из-за его подгорания.
Проверка электрической прочности и ресурса муфты осуществлялась по методике ускоренных испытаний кабельной арматуры, эксплуатируемой в сетях с изолированной нейтралью, разработанной АО «ВНИИКП».

Испытания проводятся в трехфазном режиме, по ступенча­той схеме, начиная с Uф=24,0 кВ, эквивалентном Un=40 кВ, с подъемом Uл на 5 кВ и выдержкой под напряжением в течение 4 часов согласно графику (рис. 2).

Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Испытания на электрическую прочность трех контрольных образцов муфт типа Ст-10 показали, что пробои изоляции муфт (межфазные) произошли в районе соединительных гильз при минимальном напряжении Uф=33 кВ, Uл=55 кВ и максимальном Uф=36кВ,Uл=60кВ.
Проведенные нами исследования показали существенную разницу при испытании муфт трехфазным напряжением и однофазным.

По нашему мнению, испытание трехфазным напряжением более реально отражает картину электрического поля и, соответственно, величину электрической прочности муфты.

Таким образом, соединительная муфта марки Ст-10 имеет следующие особенности:

1. Отсутствуют перчатки как элемент монтажа.
   
2. Герметизация узлов разделки кабелей выполняется наложением манжеты (уходим от подмотки).
3. Межфазное пространство заполняется термоплавким материалом.
4. Заполнение межфазного пространства происходит одно­временно с усадкой трубки восстановления оболочки, при этом в местах разделок кабелей за счет текучести заполнителя образуются своеобразные «перчатки».
5. Высокая электрическая прочность муфт, не менее 56 кВ (Uлинейное).
6. Сокращается время монтажа, уменьшается количество монтируемых элементов.

Представленная конструкция муфты Ст-10 защищена «РОСПАТЕНТом» (регистрационный № 2005115331 от 20.05.2005 года).

Ю. ГУРЕЕВ,
зам.технического
директора ЗАО «ПЗЭМИ»,
Ю. ОБРАЗЦОВ,
к.т.н., зав. отделом
силовых кабелей