Комплекты для обжимки кабелей с термоусадочной изоляцией, предназначенные для подземных кабелей среднего напряжения, необходимо подбирать с учётом характеристик конкретного кабеля, а не выбирать из каталога. Правильный комплект должен соответствовать классу напряжения кабеля, сечению проводника, внешнему диаметру, химическому составу изоляции и месту выхода кабеля на поверхность — если не учесть хотя бы один из этих параметров, кабель не сможет восстановить свои свойства или правильно проходить испытания в полевых условиях.
Принцип работы терминов с холодной термоусадкой на подземных кабелях среднего напряжения
Холодная термоусадочная обмотка восстанавливает изоляцию, выравнивает электрическое поле и герметизирует конец кабеля без применения тепла. Вместо горелки в комплекте используется корпус из предварительно расширенной силиконовой резины (или EPDM), который удерживается в раскрытом состоянии съемным внутренним опорным сердечником. Когда монтажник извлекает сердечник, эластомер радиально сжимается, облегая кабель, создавая постоянное давление на границе раздела, которое компенсирует тепловое расширение и сжатие в течение срока службы, зачастую составляющего 25–40 лет. Эту работу выполняют четыре функциональных элемента.
Корпус из предварительно вспененного силикона
Силиконовый корпус восстанавливает радиальную изоляцию, утраченную при обрезке. Его постоянное остаточное сжатие обеспечивает отсутствие пустот на границе раздела материалов при циклическом нагрузочном воздействии, вызывающем смещение проводника — именно поэтому термоусадочные изделия, укладываемые в холодном состоянии, хорошо себя зарекомендовали во влажных кабельных каналах, где при монтаже термоусадочных изделий возникают сложности с равномерным распределением тепла.
Съемный опорный сердечник
Определяющим механизмом является спирально намотанный пластиковый сердечник. Монтажник устанавливает узел в нужное положение, а затем разматывает сердечник, благодаря чему корпус одним движением облегает кабель — без применения открытого пламени, без необходимости соблюдения заданной температуры термоусадки и без риска прижигания первичной изоляции.
Элемент регулирования напряжения (полевой регулятор)
В месте обрезания полупроводящего экрана кабеля электрическое поле резко концентрируется. Слой с высокой диэлектрической проницаемостью, служащий для контроля напряжений, перераспределяет это поле; типичные геометрические конусы напряжений или материалы с высокой диэлектрической проницаемостью (high-K) имеют относительную диэлектрическую проницаемость примерно 15–30, что сглаживает край, подверженный разрядам.
В неуправляемой области на краю экрана локальные градиенты напряжений могут в несколько раз превышать среднее значение по объему; градиентный элемент обеспечивает тангенциальное напряжение на поверхности порядка ≤ 0,5 кВ/мм для подавления возникновения частичных разрядов. Радиальное давление силикона на границе раздела обычно поддерживается в диапазоне ≈ 0,05–0,15 Н/мм², чтобы обеспечить отсутствие пустот на границе раздела в течение циклов термической обработки.
Экологический сертификат
Цельные герметики и силиконовая манжета предотвращают проникновение влаги в месте соединения с наконечником и в месте входа в оболочку кабеля — это основные места возникновения неисправностей при прокладке под землей. Критерии испытаний на частичные разряды (PD) для данного класса определены серией стандартов IEC 60502-4 по кабельной арматуре [ПРОВЕРИТЬ СТАНДАРТ: требования к испытаниям концевых соединений по IEC 60502-4], которая регулирует типовые и периодические испытания, а не заявления отдельных производителей.
Поперечное сечение термоусадочного концевого соединения среднего напряжения, на котором видны предварительно расширенный силиконовый корпус, спиральный опорный сердечник, конус для распределения напряжений на месте полупроводникового уплотнения, а также уплотнения наконечника и оболочки.
Эти факторы объясняют, почему выбор не может сводиться исключительно к классу напряжения — что является основной темой ассортимент кабельных аксессуаров и приведенные ниже критерии.
Как выбрать набор для холодной термоусадки: критерии выбора
Пять параметров определяют, подходит ли данный комплект для использования с конкретным кабелем.
Соответствие классов напряжения
Подбирайте комплект с учетом номинального напряжения кабеля U₀/U и его максимального системного напряжения Um, а не только исходя из номинального значения. Серии подземных кабелей среднего напряжения обычно подразделяются на классы 8,7/15 кВ и 26/35 кВ, при этом параметры изоляции и путевого зазора рассчитываются соответствующим образом.
Убедитесь, что номинальное напряжение Um комплекта не меньше максимального напряжения в системе. Комплект на 8,7/15 кВ (Um = 17,5 кВ) ни в коем случае нельзя устанавливать на цепи 26/35 кВ (Um = 40,5 кВ), даже на короткое время во время ввода в эксплуатацию — элемент регулирования напряжения рассчитан на конкретный диапазон градиента.
Окно для выбора размера проводника и наружного диаметра кабеля
Именно здесь возникает большинство отказов при монтаже на месте. Корпуса термоусадочных изоляторов восстанавливают свои размеры только в пределах заданного диапазона диаметров, поэтому измеренный наружный диаметр над изоляцией должен находиться в пределах допустимого диапазона, указанного в комплекте. Диапазон сечений проводников обычно составляет 25–630 мм², достигая 800 мм² на первичных фидерах, но определяющим показателем является измеренный наружный диаметр, а не площадь сечения меди. Всегда измеряйте фактический диаметр изоляции — данные в технических паспортах и размеры проложенных кабелей достаточно часто отклоняются на 1–2 мм, что может вывести предельный выбор за пределы допустимого диапазона.
Внутренний тип против наружного / подземного переходного типа
Для кабеля, проходящего по кабельному каналу или в кабельной яме, используется корпус для внутренней установки; для кабеля, выходящего на поверхность, где он подвергается воздействию воздуха, солнечного света или загрязнений, требуется вариант для наружной установки с отводами и поверхностью, устойчивой к истиранию. Установка комплекта для внутренней установки на стояке — частая ошибка при вводе в эксплуатацию.
Совместимость с типом изоляции
Убедитесь, что комплект рассчитан на тип изоляции кабеля — в распределительных сетях среднего напряжения это почти всегда XLPE или EPR. Тип полупроводникового экрана (экструдированный или ленточный) влияет на порядок удаления изоляции, поэтому проверьте его перед подготовкой кабеля, а не во время сращивания.
[Мнение эксперта] Проверка перед отправкой запроса предложений
Прежде всего убедитесь, что напряжение в комплекте Um не превышает максимальное напряжение системы.
Измеряйте наружный диаметр изоляции на месте; не полагайтесь на данные из технического паспорта.
Выберите вариант в зависимости от места выхода кабеля (внутренний или наружный профиль).
Перед обрезкой убедитесь в типе материала (XLPE/EPR) и типе экрана.
Карта принятия решений, позволяющая сопоставить пять входных параметров кабеля — класс напряжения, измеренный внешний диаметр, площадь сечения жилы, условия эксплуатации (в помещении или на открытом воздухе) и тип изоляции — с подходящим вариантом комплекта для холодной термоусадки.
10 лучших комплектов для холодной термоусадки (таблица выбора)
Эти десять комплектов для окантовки кабелей с термоусадочной изоляцией сгруппированы в соответствии с требованиями инженеров — по классу напряжения и конфигурации, а не по бренду. Каждая строка основана на реальных параметрах подземных средненапряженных сетей; артикул становится очевидным из запроса на предложение (RFQ) после того, как определены наружный диаметр кабеля и площадь сечения проводника. Диапазоны сечения проводников следует рассматривать как ориентировочные, поскольку определяющим фактором всегда является соотношение измеренного внешнего диаметра и допустимого диапазона комплекта. Примечание для работы на объекте: при выполнении работ с трёхжильными кабелями бригады часто заказывают недостаточное количество разветвительных муфт, поэтому перед началом работ необходимо подтвердить правильное количество жил.
Комплекты для прокладки подземных кабелей класса 15 кВ (8,7/15 кВ, Um = 17,5 кВ)
#
Комплектация набора
Диапазон проводников
В помещении/на улице
Оптимальное применение
1
Одножильное внутреннее соединение
25–300 мм²
В помещении
Ввод в кабельный канал распределительного устройства / блока RMU
2
Одножильное наружное соединение
25–300 мм²
На открытом воздухе
Подъемный стержень, переходник к шкафу
3
Одножильный кабель для передачи больших нагрузок
400–630 мм²
В помещении/на улице
Фидеры первичного распределения
4
Набор разветвителей с тремя ядрами
35–240 мм²
В помещении
Вход в кабельный канал с тремя жилами
Комплекты для подземной прокладки кабелей класса 35 кВ (26/35 кВ, Um = 40,5 кВ)
#
Комплектация набора
Диапазон проводников
В помещении/на улице
Оптимальное применение
5
Одножильное внутреннее соединение
50–400 мм²
В помещении
Подключение распределительного устройства 35 кВ
6
Одножильное наружное соединение
50–400 мм²
На открытом воздухе
Переходник между подстанцией и наземной сетью
7
Одножильный кабель для передачи больших нагрузок
500-800 мм²
На открытом воздухе
Фидеры второго уровня
8
Набор разветвителей с тремя ядрами
70–300 мм²
В помещении/на улице
Трехжильный кабель 35 кВ с вводом в кабельный канал
Подземные комплекты для конкретных объектов развертывания
#
Комплектация набора
Диапазон проводников
В помещении/на улице
Оптимальное применение
9
Одножильный с компактной втулкой
25–150 мм²
В помещении
Ограниченное пространство с проходом для рук / неглубокая яма
10
Герметичный комплект для влажных помещений
35–630 мм²
На открытом воздухе
Кабельные каналы в зонах с высоким уровнем грунтовых вод
Для всех десяти элементов следует поддерживать номинальное значение Um ≥ максимального напряжения системы, указанного в комплекте, и обеспечивать, чтобы измеренное сопротивление изоляции (OD) находилось в пределах указанного диапазона восстановления — как правило, 6–8 мм на каждый комплект. Полная информация о конфигурации приведена на Серия термоусадочных концевых муфт.
Таблица с кратким обзором технических характеристик десяти конфигураций комплектов, сгруппированных по классам напряжения 15 кВ и 35 кВ, а также по конкретным условиям эксплуатации, с указанием диапазона сечений проводников и пригодности для установки в помещениях или на открытом воздухе.
Условия на подземном участке, влияющие на выбор долота
Один и тот же участок кабеля может потребовать различного типа заделки в зависимости от того, как на него влияет кабельный канал. Подземные условия создают дополнительные нагрузки, которые не учитываются в типовых технических условиях.
Сопоставление фактических и номинальных значений
Состояние подземных коммуникаций
Влияние на расторжение договора
Реакция на отбор
Попадание влаги / скопление воды
Формирование «водяных деревьев», отслеживание границ раздела фаз
Герметичный корпус для влажных помещений + мастичное уплотнение на входе в кожух
Загрязнение кабельного трасса
Отслеживание поверхности, уменьшение пути утечки
Ровный профиль наружного навеса даже в местах входа, расположенных близко к поверхности
Снижение номинальной мощности при повышении температуры
Повышение температуры проводника, увеличение наружного диаметра
Уточните внешний диаметр при максимальной рабочей температуре, а не при температуре окружающей среды
Ограниченный доступ к соединениям
Неполное восстановление, поспешная подготовка
Компактный корпус; проверьте зазор для извлечения сердечника
Влага и загрязнения
Скопившаяся вода в люках и кабельных трассах, проложенных в условиях высокого уровня грунтовых вод, является основной причиной подземных повреждений. Участок кабеля, выходящий на поверхность в загрязненную яму, может подвергнуться загрязнению, которое фактически сокращает полезное расстояние утечки, поэтому прокладка по открытому профилю оправдана даже в тех случаях, когда кабель едва выходит на поверхность. В одной из часто встречающихся ситуаций на объектах герметизация концевых соединений, выполненная только на обжимной втулке, но не на месте входа в оболочку, приводит к проникновению влаги под корпус в течение первых 12–18 месяцев.
Термические и размерные изменения
Температура проводника в нагруженной фидерной линии среднего напряжения обычно постоянно держится на уровне около 90 °C, а внешний диаметр изоляции увеличивается по мере нагрева: кабель, измеренный при температуре окружающей среды 20 °C, может увеличить свой внешний диаметр на ≈ 1–3% при 90 °C. Если при монтаже холодноусадочный корпус уже находится в верхней части диапазона восстановления, это Δ может привести к тому, что граница раздела материалов приблизится к пределу — выбирайте с запасом, чтобы внешний диаметр в нагретом состоянии оставался в пределах допустимого диапазона.
Доступ к реальности
Возможность извлечения холодной термоусадочной трубы без использования горелки является её настоящим преимуществом при подземных работах: в затопленном или тесном штреке, где использование пламени нецелесообразно, спиральный сердечник всё равно извлекается без затруднений. Однако ограниченный доступ имеет как положительные, так и отрицательные стороны — необходимо убедиться в наличии достаточного радиального и осевого зазора для полного извлечения сердечника, поскольку частично извлеченный сердечник является скрытой неисправностью. Эти детали выполнения напрямую связаны с Контрольный список по контролю качества при монтаже MV.
Реальные аспекты монтажа и ввода в эксплуатацию
Выбор комплекта определяет максимальный уровень надежности; от качества монтажа зависит, удастся ли его достичь. Основные причины отказов подземных установок — частичные разряды на краю экрана, попадание влаги под корпус, поверхностные пробои — почти всегда связаны с этапом подготовки, а не с самим комплектом.
Подготовка кабеля и соблюдение требований к отрезке
Определяйте размеры вырезов, руководствуясь инструкцией из комплекта, а не по памяти — вырезы для полупроводника определяют местоположение элемента, контролирующего напряжение.
Удалите внешнюю оболочку, металлический экран и полупроводниковый экран до отмеченных длин, соблюдая прямоугольность каждого перехода.
Очищайте открытую изоляцию только в одном направлении, двигаясь от проводника к краю полупроводника, чтобы не нанести углерод на чистую изоляцию.
Перед установкой корпуса убедитесь, что измеренное значение сопротивления изоляции находится в пределах допустимого диапазона.
Наиболее распространённым дефектом является остаточный полупроводник: плёнка проводящего материала, оставшаяся на изоляции, вновь создаёт концентрацию поля, от которой и призван избавлять конус напряжения, причём с расстояния вытянутой руки её невозможно заметить.
Распространенные ошибки при работе в полевых условиях
Остатки полупроводника или царапины на поверхности изоляции.
Несоответствие OD — комплект, в котором кабель превышает указанный диапазон, что приводит к недостаточному давлению в месте соединения.
Загрязнение силиконового соединительного элемента от рук, песка или воды из кабельного канала перед извлечением.
Проверка электрооборудования после установки
Испытание на выдержку VLF обычно проводится при частоте 0,1 Гц с фазным напряжением порядка ≈ 2–3 × U₀ в течение заданного времени (обычно 15–60 мин) в соответствии с техническими условиями ввода в эксплуатацию; если позволяет испытательная установка, следует сочетать его с измерением частичных разрядов, поскольку наличие частичных разрядов ≥ нескольких сотен пК на концевом соединении указывает на предельное состояние интерфейса перед выходом из строя.
Уровни испытаний должны соответствовать стандарту ввода проекта в эксплуатацию — в числе применимых нормативных документов: серия стандартов IEEE 400 для полевых испытаний экранированных кабельных систем [ПРОВЕРИТЬ СТАНДАРТ: параметры полевых испытаний в диапазоне VLF согласно IEEE 400.2] — и ни в коем случае не должны устанавливаться импровизированно на объекте.
[Мнение эксперта] Три подпольных «убийцы» обратных вызовов
Мокрый пол в яме: ни в коем случае не кладите корпус без сердечника на пол до его извлечения.
Уплотнение только на выводах: всегда уплотняйте также вход в оболочку, иначе влага проникнет под корпус.
Пропущена проверка VLF/PD: проверьте перед включением питания, а не после первого сбоя.
Стандарты и проверка перед покупкой
Надежность комплекта для холодной усадки зависит от того, насколько тщательно были проведены испытания. Его номинальные параметры должны соответствовать общепризнанным стандартам — в противном случае надпись “35 кВ” будет всего лишь цифрой на коробке. Такие же требования к закупкам применяются как к принадлежность трансформатора и категории кабельной фурнитуры.
Стандарты, регулирующие использование холодноусадочных концевых муфт для средневольтовых кабелей
Стандарт IEC 60502-4 входит в серию стандартов IEC 60502, общая сфера применения которой охватывает силовые кабели с экструдированной изоляцией и их принадлежности для номинальных напряжений от 1 кВ (Um = 1,2 кВ) до 30 кВ (Um = 36 кВ). В самой части 4 установлены требования к типовым испытаниям принадлежностей — внутренних и наружных концевых заделок, соединений, заглушек и разъемных соединителей — для кабелей с номинальным напряжением от 6 кВ (Um = 7,2 кВ) до 30 кВ (Um = 36 кВ), включая схемы испытаний, а также критерии диэлектрической прочности, прочности на частичные разряды и выдержки переменного тока (методы испытаний приведены в МЭК 61442). Текущее издание: IEC 60502-4:2023.
IEEE 48 (текущее издание) IEEE 48-2020) определяет процедуры испытаний и требования к концевым соединениям переменного тока для экранированных кабелей — с ламинированной изоляцией напряжением 2,5 кВ–765 кВ или экструдированной изоляцией напряжением 2,5 кВ–500 кВ, за исключением разъемных соединителей (на которые распространяется стандарт IEEE 386) — и устанавливает классы эксплуатационных характеристик, на соответствие которым должно быть проверено концевое соединение.
Что следует указывать в техническом паспорте
В достоверном протоколе типовых испытаний разъемов среднего напряжения указывается, что уровень частичных разрядов не превышает установленного предела (обычно порядка ≤ 5–10 пКл) при испытательном напряжении, равном примерно ≈ 1,73 × U₀, измеренном в соответствующем классе. Технический паспорт, в котором не указаны ни уровень частичных разрядов, ни испытательное напряжение, является неполным, независимо от номинального напряжения, указанного в заголовке.
Сравните указанный в комплекте класс с номинальным напряжением кабеля, убедитесь, что диапазон внешнего диаметра соответствует проложенному кабелю, и потребуйте предоставления документальных подтверждений результатов испытаний. Стоимость такой проверки ничтожна по сравнению с ущербом от подземной аварии.
Подберите комплект для подземного подключения MV в соответствии с техническими характеристиками
Каждый из приведенных выше разделов сводится к одному решению: подбору конкретного комплекта к конкретному кабелю. Это сводится к пяти полям.
5 параметров, определяющих ваш комплект
Класс напряжения — номинальное напряжение системы и Um (например, 8,7/15 кВ или 26/35 кВ).
Сечение проводника — в мм² (типичный диапазон для среднего напряжения составляет 25–630 мм², до 800 мм² на фидерных линиях).
Наружный диаметр кабеля — измеряется по изоляции, в мм, поскольку от этого зависит диапазон восстановления.
В помещении или на улице — в зависимости от того, где проходит кабель, определяется профиль навеса.
Количество — включая правильное количество ножек для наборов из трёх элементов.
Фактический внешний диаметр всегда точнее значения, указанного в техническом паспорте; разницы в 1–2 мм достаточно, чтобы кабель, находящийся на грани соответствия, оказался за пределами допустимого диапазона комплекта. С помощью этих пяти полей можно составить подробную кабельные аксессуары RFQ обеспечивает согласованность количества и комплектующих по каждой позиции заказа. Предоставьте нам технические характеристики, чертежи и целевой класс напряжения, и ZeeyiElec предоставит вам индивидуальную конфигурацию комплекта и коммерческое предложение, а не общий каталожный перечень.
Часто задаваемые вопросы
Какие классы напряжения охватывают комплекты для термоусадочной обмотки концов кабелей среднего напряжения, проложенных под землей?
Обычно они относятся к диапазону напряжений от 8,7/15 кВ до 26/35 кВ, однако точный класс зависит от номинального и максимального напряжения в системе, поэтому перед заказом следует уточнить значение Um, а не полагаться на номинальное значение.
Почему при выборе комплекта внешний диаметр кабеля имеет большее значение, чем размер проводника?
Силиконовый корпус растягивается только в пределах заданного диапазона диаметров, поэтому именно измеренный наружный диаметр изоляции — а не площадь медного проводника — определяет соответствие размерам, и отклонение на 1–2 мм может вывести кабель за пределы допустимого диапазона.
Сколько времени занимает установка термоусадочного концевого соединителя MV?
Опытный монтажник обычно завершает один этап работы примерно за 20–40 минут после подготовки, однако на практике это время может значительно увеличиться из-за ограниченного доступа к кабельному каналу, погодных условий и необходимости разветвления трёхжильных кабелей.
Является ли термоусадочная трубка, укладываемая в холодном состоянии, более подходящей для подземных кабельных каналов, чем термоусадочная трубка, укладываемая в горячем состоянии?
Холодная термоусадка часто предпочтительна при подземных работах, поскольку не требует использования открытого пламени и подходит для влажных условий и ограниченного доступа, хотя правильный выбор зависит от условий окружающей среды, квалификации бригады и экономической целесообразности проекта, а не от того, что один из методов является универсально лучшим.
Как долго должен сохраняться термический усадочный разъем при прокладке под землей?
Правильно подобранные и установленные концевые заделки, как правило, рассчитаны на срок службы кабеля в 25–40 лет, однако фактический срок службы в большей степени зависит от защиты от влаги, мер по предотвращению загрязнения и качества монтажа, чем от одного лишь номинального показателя.
Может ли один комплект подходить для кабелей разного диаметра?
Каждый набор рассчитан на определенный диапазон наружных диаметров, а не на один конкретный размер, поэтому он подходит для кабелей в узком диапазоне размеров; однако превышение указанных пределов может привести к неполному извлечению, поэтому этого следует избегать.
Нужны ли мне разные комплекты для подключения внутри и снаружи здания?
В целом, да — варианты для наружной установки оснащены кожухами и поверхностями, устойчивыми к износу под воздействием ультрафиолета и загрязнений, поэтому убедитесь, что выбранный вариант соответствует месту прокладки кабеля, а не предполагайте, что один комплект подходит для обоих случаев.
йойо ши
Йойо Ши пишет для ZeeyiElec, специализируясь на аксессуарах для среднего напряжения, компонентах трансформаторов и кабельных аксессуарах. В ее статьях рассказывается о применении продукции, технических основах, а также об особенностях поиска поставщиков для глобальных покупателей электротехнической промышленности.