По ссылкейойо шиВыбор комплекта для соединения кабелей с помощью термоусадочных трубок кажется простым на бумаге, но на практике в траншее может обойтись дорого. Правильный комплект подходит именно для вашего кабеля и трассы; неправильный проходит первое испытание, но через две зимы выходит из строя на дне колодца. В данном руководстве рассказывается о том, как эти соединения восстанавливают кабель, о параметрах, отличающих комплект проектного уровня от универсального, о десяти типах комплектов в зависимости от области применения, а также о практических условиях и стандартах, определяющих выбор подходящего варианта.
Кабельный сращиватель представляет собой восстановленный участок кабеля, а не отдельный компонент. Когда два конца соединяются внутри сращивателя, в этом месте воссоздаются все слои, предусмотренные производителем в кабеле: трасса проводника, первичная изоляция, интерфейс контроля напряжений, полупроводящий экран и внешняя влагозащитная оболочка. Технология термоусадки позволяет добиться этого с помощью сшитых полимерных рукавов, которые при нагревании облегают кабель; обычно нагрев осуществляется с помощью регулируемой пропановой горелки в диапазоне температур 120–150 °C.
Соединение начинается у разъема, где проводники соединяются механическим способом или методом обжима. Это соединение пропускает полный непрерывный ток — как правило, от 200 А до 800 А в зависимости от сечения проводника — без образования «горячих точек». Плохо обжатый разъем повышает контактное сопротивление, а возникающий в результате локальный нагрев часто становится предвестником выхода из строя в эксплуатационных условиях.
Соединение восстанавливает диэлектрическую прочность в области среза, где сшитая изоляционная трубка вновь охватывает разъем. На краю полупроводящего экрана поле резко концентрируется, поэтому слой, регулирующий напряжение, — геометрический конус напряжения или трубка с градиентом напряжения и высокой диэлектрической проницаемостью — перераспределяет его.
Материал, регулирующий напряжение, обычно обладает относительной диэлектрической проницаемостью, равной примерно εr ≈ 20–30, что значительно превышает εr ≈ 2,3 слоя изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE), что увеличивает расстояние между линиями эквипотенциала и снижает тангенциальное напряжение на краю экрана.
Последние слои восстанавливают внешнюю оболочку. Рукава с клеевым слоем плавятся и растекаются в процессе восстановления, сцепляясь с оболочкой и предотвращая проникновение воды, что имеет решающее значение для подземных соединений и соединений в кабелепроводах, где скопление воды является обычным явлением. Именно эти четыре слоя лежат в основе каждого последующего решения по выбору продукции в компании ZeeyiElec Серии термоусадочных кабельных концевок и соединителей для классов распределительного напряжения.
То, выдержит ли комплект 30 лет под землей или выйдет из строя на приемочных испытаниях, редко зависит от материала гильзы, а скорее от того, соответствуют ли технические требования кабелю и условиям прокладки. Это соответствие определяется шестью параметрами; убедитесь в их соответствии, прежде чем формировать короткий список кандидатов.
Номинальное напряжение комплекта должно соответствовать номинальному напряжению кабеля, а не номинальному напряжению системы. Комплекты изготавливаются в отдельных классах: 1 кВ, 10 кВ, 20 (24) кВ и 35 кВ, каждый из которых имеет соответствующий базовый уровень изоляции. Использование комплекта на 12 кВ с кабелем на 24 кВ приводит к недоразработке интерфейса контроля напряжений, независимо от качества изготовления.
Каждый комплект предназначен для проводников сечением от 25 мм² до 800 мм² в рамках данной серии, однако диапазон сечений для каждого конкретного комплекта более узкий. Ограничение определяется соотношением длины корпуса разъема к длине втулки: втулка, удлиняющаяся более чем примерно в 3 раза по отношению к корпусу, не обеспечит надёжного уплотнения.
Количество жил влияет на геометрию гильзы. Соединения с тремя жилами требуют разветвительных элементов и индивидуальной изоляции каждой жилы, которых нет в комплектах для одной жилы, поэтому эти комплекты не являются взаимозаменяемыми.
Клеи и химические составы для контроля напряжений должны соответствовать изоляции кабеля. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и этилен-пропилен-каучука (EPR) подходят стандартные термоусадочные материалы, тогда как для кабелей с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой (PILC) требуются переходные компоненты для перехода от масляной пропитки к сухой полимерной системе.
Установка в помещениях, на открытом воздухе, при прямом заглублении и в кабельных каналах предъявляет различные требования к герметичности и защите от ультрафиолета. Комплекты для установки на открытом воздухе включают слои, устойчивые к образованию электрических разрядов; в комплектах для заглубленной прокладки приоритет отдается водонепроницаемости клеевого соединения на стыке с оболочкой.
[Expert Insight]
Та же самая дисциплина прослеживается и в более широком контексте ассортимент кабельных аксессуаров. Правильное определение этих аспектов на начальном этапе позволяет избежать пробелов в технических требованиях, которые в противном случае выявляются в ходе тестирования на месте.
Универсального «идеального» комплекта не существует — есть только тот, который подходит именно для вашего кабеля и трассы прокладки. Приведенные ниже десять типов охватывают классы напряжения, диапазоны сечений проводников и конфигурации жил, широко используемые в распределительных сетях. Воспользуйтесь этой таблицей для выбора: найдите строку, в которой класс и конструкция соответствуют вашему кабелю, а затем сузьте выбор с учетом условий эксплуатации.
| # | Тип комплекта | Класс напряжения | Диапазон проводников | Основные настройки | Приложение «Best-Fit» |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Прямой соединитель LV | 1 кВ | 25–300 мм² | Одноядерный | Сервисные кабели, фидеры низкого напряжения |
| 2 | Многожильное соединение LV | 1 кВ | 25–240 мм² | 3/4-ядерный | Распределительная сеть LV, подземные магистральные линии |
| 3 | Одножильный прямой кабель средней мощности | 10 кВ | 35–630 мм² | Одноядерный | Кольцевая магистраль, радиальные фидеры |
| 4 | MV трехжильный прямой | 10 кВ | 35–300 мм² | Трехъядерный | Старые трёхъядерные сети с кабелями из сшитого полиэтилена (XLPE) |
| 5 | Переходное соединение MV | 10 кВ | 50–400 мм² | Один/три | Модернизация с PILC на XLPE |
| 6 | Одножильный прямой кабель средней мощности | 20(24) кВ | 50-800 мм² | Одноядерный | Городские распределительные сети, кабельные каналы |
| 7 | MV трехжильный прямой | 20(24) кВ | 50–300 мм² | Трехъядерный | Компактные трёхъядерные системы |
| 8 | Переходное соединение MV | 20(24) кВ | 70–400 мм² | Один/три | Модернизация линий электропередачи со смешанной изоляцией |
| 9 | HV одножильный прямой | 35 кВ | 70–800 мм² | Одноядерный | Длинные питающие линии, подсистемная передача |
| 10 | Наружное соединение высокого напряжения | 35 кВ | 95–800 мм² | Одноядерный | Открытые пролеты, проходящие от воздушной линии до подземного участка |
Площадь сечения проводников увеличивается в более высоких классах напряжения — до 800 мм² при 35 кВ, в то время как в трёхжильных комплектах она уменьшается до 300 мм², поскольку геометрия разветвления ограничивает размер жил. Переходные соединения необходимы, поскольку прямой полимерный комплект не может безопасно соединить кабель с маслоимпрегнированной бумагой и сухой XLPE. Если в вашем проекте используются различные технологии, то Критерии выбора: термоусадочные и холодоусадочные материалы помогает определить, подходит ли комплект с рекуперацией тепла, прежде чем зафиксировать ряд.
В техническом паспорте описаны идеальные условия, а в траншее — нет. Как только стык оказывается под землей, два фактора реальных условий преобладают над выбором, сделанным на основании каталога.
Затопление колодцев. В ходе реализации одного проекта по прокладке городской фидерной линии напряжением 20 (24) кВ прямые соединения в колодце кабельного канала в течение нескольких недель находились в стоячей воде в перерывах между дождями в сезон дождей. Комплекты были правильно рассчитаны на напряжение 24 кВ для проводника сечением 240 мм², но внешнее уплотнение рассматривалось скорее как формальность, а не как основная защита. Вывод: в любом колодце или кабельном канале внешняя втулка с клеевым покрытием является защитным слоем. Вода, попадая на недостаточно герметичную оболочку, проникает вдоль кабеля в зону контроля напряжений, где длительное воздействие влаги приводит к частичным разрядам и, в конечном итоге, к пробою.
При замене старого кабеля 10 кВ с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой (PILC) на современный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) нельзя использовать стандартное прямое соединение; эти две системы изоляции различаются как по химическому составу, так и по электрическим характеристикам. Правильным выбором является переходное соединение, которое герметизирует свинцовую оболочку и масляный барьер на конце кабеля PILC, одновременно восстанавливая полимерную изоляцию на конце кабеля XLPE. Использование стандартного соединения обходится дорого, поскольку через несколько месяцев происходит отказ на границе между бумажной и полимерной изоляцией. В обоих случаях причина одна: комплект был выбран исходя исключительно из технических характеристик кабеля, а не с учётом условий эксплуатации. Защита представляет собой структурированную Контрольный список по контролю качества монтажа вспомогательного оборудования среднего напряжения что обеспечивает включение проверок состояния окружающей среды и герметичности в рабочий процесс, предшествующий подаче напряжения.
Два одинаковых комплекта, установленных двумя бригадами на одном и том же фидере, могут различаться по сроку службы на несколько десятилетий. Комплект определяет предельный срок службы; от качества монтажа зависит, насколько близко к нему вы сможете приблизиться. Правильно подобранное соединение позволяет обеспечить расчетный срок службы кабеля в 25–40 лет, но только при условии, что восстановление, подготовка и контроль окружающей среды остаются в пределах допустимых значений.
Процесс усадки должен контролироваться, а не сводиться к тому, чтобы “поддерживать пламя до тех пор, пока рукав не усадится”. Рукав правильно усаживается в диапазоне температур 120–150 °C; при этом пламя должно равномерно перемещаться, чтобы усадка происходила от центра к краям и вытесняла застрявший воздух. Перегрев приводит к обугливанию полимера и ухудшению диэлектрических свойств; недогрев не позволяет клею растечься. Непрерывная полоска клея по краям рукава подтверждает герметичность; прерывистая полоска означает, что остались пустоты.
Размеры выреза, длина изоляционной полоски, удаление полупроводника и точка окончания экрана указываются в миллиметрах не просто так. Неровный или чрезмерно вырезанный экран приводит к локальному усилению поля, которое должен компенсировать слой контроля напряжений. Аккуратная и точная подготовка позволяет этому слою выполнять свою функцию; неаккуратная подготовка же перегружает его.
Стыковка в холодной траншее замедляет растекание клея и может привести к неполному уплотнению, даже если на первый взгляд все выглядит в порядке. Пыль, влага и жир препятствуют сцеплению. Бригады, которые проводят очистку и предварительный нагрев, получают надежные стыки; те же, кто пропускает этап подготовки, получают стыки, которые выдерживают первую проверку, но выходят из строя спустя две зимы.
[Expert Insight]
Настоящее качество комплекта видно из протокола типовых испытаний, а не по фотографии в каталоге. Документация, которую может предоставить поставщик, является лучшим показателем эксплуатационных характеристик оборудования, и её следует использовать в качестве рычага влияния до оформления заказа.
Основным критерием квалификации кабельной арматуры среднего напряжения является типовые испытания арматуры, в ходе которых репрезентативное соединение подвергается заданной последовательности электрических и тепловых нагрузок. Основой для этого служит серия стандартов МЭК 60502 для экструдированной кабельной арматуры в диапазоне напряжений от 1 кВ до 30 кВ, с [ПРОВЕРИТЬ СТАНДАРТ: IEC 60502-4, охватывающий требования к испытаниям кабельной арматуры в диапазоне напряжений от 6 кВ до 30 кВ]. Поставщик, способный предоставить такой отчет, подтверждает, что конструкция прошла независимую квалификацию.
Испытания на частичные разряды позволяют выявить внутренние пустоты и дефекты на границах раздела фаз до того, как они начнут распространяться. Ожидается, что исправное соединение среднего напряжения будет демонстрировать уровень частичных разрядов ниже установленного порогового значения (обычно составляющего несколько пикокулонов) при испытательном напряжении, превышающем номинальное. Испытание на выдерживаемое переменное напряжение подтверждает, что соединение обладает номинальной диэлектрической прочностью.
Поскольку соединения расширяются и сжимаются под нагрузкой, испытание циклом нагрева и охлаждения приводит к нагреву соединения до температуры проводника около 90–95 °C для XLPE, а затем к его охлаждению, что позволяет выявить слабые места, проявляющиеся только при термическом перемещении. Сверьте детали метода испытания с Официальный каталог стандартов Международной электротехнической комиссии а не на основе сводных данных поставщиков. Принцип таков: запрашивайте подтверждающие документы, проверяйте, соответствуют ли класс и диапазон проводников вашему заказу, и рассматривайте отсутствие протокола типовых испытаний как тревожный сигнал.
Выбор комплекта — это процесс, требующий тщательного подхода: сопоставление класса напряжения с номинальными характеристиками кабеля, диапазона рабочих значений напряжения с сечением, конфигурации жил с конструкцией, а также герметичности с условиями прокладки в траншее. Правильно определив эти четыре параметра и проверив результаты типовых испытаний, остальное сделает соблюдение технологий монтажа. Чтобы избежать несоответствий в технических требованиях, сначала поручите инженерному отделу поставщика проверить соответствие. Предоставьте по четыре параметра для каждого места соединения:
Имея эту информацию, компания ZeeyiElec может подобрать подходящий комплект из линейки термоусадочных соединений, указать необходимость использования переходных соединений и предоставить технические рекомендации вместе с коммерческим предложением. Для проектов, включающих как оконечные соединения, так и промежуточные соединения, полный Ассортимент трансформаторов и кабельной фурнитуры их можно указать в одном предложении. Пришлите нам график передачи сигналов и однолинейные схемы, чтобы получить подходящие рекомендации с указанием класса напряжения, диапазона сечений проводников и комплекта документации до начала отгрузки.
Сращивание позволяет соединить два конца кабеля в один непрерывный отрезок, тогда как оконечная заделка служит для подготовки одного конца к подключению к оборудованию; оба способа восстанавливают изоляцию и обеспечивают контроль натяжения, однако при сращивании добавляется соединитель проводников и симметричная герметизация с обеих сторон.
Втулка и элементы, обеспечивающие контроль напряжения, как правило, универсальны, однако соединитель должен соответствовать материалу и размеру проводника, поэтому для алюминиевых кабелей часто требуются биметаллические соединители, чтобы избежать гальванических проблем в месте обжима.
Монтаж одного прямого соединения MV обычно занимает у квалифицированной бригады из двух человек несколько часов, включая подготовительные работы, хотя доступ к кабельному каналу, отсоединение трёхжильных кабелей и низкие температуры значительно увеличивают это время.
Нет, для выполнения соединения участок должен быть обесточен, изолирован и заземлён, поскольку этот процесс предполагает разрезание изоляции и применение открытого пламени вблизи проводника.
В комплектях распределительных устройств в классах среднего напряжения (MV) площадь сечения проводов обычно достигает 800 мм², однако фактический предел зависит от конкретного соединителя и диапазона восстановления, поэтому всегда следует сверяться с техническим паспортом.
Запросите сертификат типовых испытаний и убедитесь, что проверенный класс напряжения и диапазон сечений проводников соответствуют вашим требованиям; если поставщик не может предоставить документацию о независимых испытаниях, это повод пересмотреть выбор.
English English
한국어
العربية
Español
हिन्दी
தமிழ்
Deutsch (Sie)
Français
Português do Brasil
Русский