EA007171B1 - МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 10 кВ - Google Patents

Abstract

Техническая задача заключается в создании соединительной муфты для кабелей напряжением до 10 кВ, не подверженной пробоям и защищенной от коррозии. На срезы оболочек кабелей наложена изолирующая лента, заходящая на оболочку и на изоляцию. На край участка изолирующей ленты, заходящего на изоляцию, наложен диэлектрик с высокой диэлектрической постоянной шириной меньше ширины этого участка. Жилы соединены гильзами, участки жил между гильзами и изоляцией жил заполнены мастикой, на каждую гильзу нанесен диэлектрик с высокой диэлектрической постоянной, поверх него нанесен изолирующий диэлектрик. Между жилами установлена вставка-распорка. Вокруг жил намотана объемная сетка, поверх которой намотаны виниловая лента и проводящий экран, объем между жил заполнен компаундом. Поверх экрана наложен заземляющий провод, закрепленный на броне и оболочках. В местах, накладываемых вплотную к срезам брони, провод пропитан компаундом, под которым имеется слой мастики. Провод, поверх него усажена термоусаживаемая трубка, заходящая на джутовые покровы. Поверх трубки установлен полиэтиленовый корпус из разъемных элементов, стыки которых герметизированы термоусаживаемыми трубками.

Description

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к устройствам соединения силовых кабелей и может быть использовано при прокладке, ремонте и эксплуатации кабельных линий электропередачи напряжением до 6/10 кВ.

Известна соединительная муфта марки СЭф (ТУ 3599-028-01403993-200) для кабелей напряжением 6/10 кВ производства ОАО Михневский завод электроизделий (монтажная инструкция). В данной муфте жилы кабелей, зачищенные от поясной изоляции, полупроводящей бумаги, оболочки, брони и джутового покрова, соединены посредством соединительных гильз, гильзы обмотаны изолирующей лентой ЛЭТСАР, между жилами установлена крестообразная распорка, на корпус установлен металлический корпус, залитый компаундом, оболочки и броня соединены между собой и с корпусом гибкими медными проводниками, закрепленными на оболочках, броне и корпусе бандажом из стальной проволоки и пропаянными оловянно-свинцовым припоем, причем соединение с корпусом выполнено по внешней поверхности, для чего проводники выведены наружу, таким образом, броня и оболочка одного кабеля соединены с другим кабелем посредством корпуса муфты.

Недостатком данной муфты является отсутствие каких-либо механизмов регулирования, снижения или перераспределения напряженности поля внутри муфты, что приводит к частым пробоям муфты. Заземляющие проводники, выведенные из корпуса муфты наружу, в процессе эксплуатации муфты имеют непосредственный контакт с грунтом, вследствие чего происходит их интенсивное разрушение коррозией, после чего оболочка и броня одного кабеля теряют контакт с оболочкой и броней другого кабеля, а при разрушении обоих заземляющих проводников корпус теряет контакт с обоими кабелями.

Известна муфта для соединения силовых кабелей напряжением 6/10 кВ, марки 8со1сНса51 типов 92ОТ 411-3 и 92-ОТ 421-3 производства 3М Е1сс1г1са1 РгобисК взятая за прототип (инструкция по монтажу муфт 92-ОТ 411-3, 92-ОТ 421-3, 3М Оси+сЫапб ОшЬН, 14.04.2003). В данной муфте кабели зачищены от поясной изоляции, полупроводящей бумаги, оболочки, брони и джутового покрова, на зачищенный участок поясной изоляции кабелей вплотную к оболочкам (на корешках кабелей) намотана лента 8со1с11 23 с высокой диэлектрической прочностью и высоким сопротивлением, поверх нее с заходом на оболочку намотана герметизирующая мастика Эластосил, поверх мастики намотана лента 8со1с11 23. Жилы кабеля соединены посредством обжимных гильз, оголенные участки жил между гильзами и изоляцией заполнены мастичной лентой 8со1сН 2221 с заходом на изоляцию жил на 10 мм, гильзы обмотаны полупроводящей лентой 8со1с11 13, поверх нее изоляционной лентой 8со1сН 23 с заходом на изоляцию на 20 мм, на изолированные гильзы надеты сетчатые ленты-трубки 8со1сН Р3Р. Все жилы кабеля обмотаны вместе сетчатой лентой 8со1сН Р3Р от оболочки одного кабеля до оболочки другого, поверх нее от оболочки до оболочки кабелей намотана металлическая сетчатая лента 8со1сН 24, вдоль сростка установлена медная перемычка, которая закреплена на краях сетчатой ленты 8со1сН 24 кольцевыми пружинами и на. броне кабелей медным проводом, кольцевые пружины обмотаны лентой 8со1с11 23, сросток обмотан сетчатой лентой 8со1с11 Р3Р от джутового покрова одного кабеля до джутового покрова другого кабеля, поверх нее в три слоя намотана прозрачная виниловая лента с клейким слоем 8со1с11 Р518, посередине муфты установлен клапан Р1В, муфта обмотана лентой со стекловолоконными упрочняющими нитями 8со1с11 45 и залита двухкомпонентным компаундом 8со1сНса51 2140И или 8со1сНса51 4.

Данному устройству присущ ряд недостатков, основным из которых является пробой ленты 8со1с11 23, намотанной на корешки кабелей и изоляции жил в месте среза оболочек кабелей по причине продавливания изоляции жил при их раздвигании во время монтажа муфты. Частично проблема решается намоткой ленты 8со1с11 23 вокруг жил вплотную к оболочке, которая препятствует продавливанию изоляции, однако, отсутствие механизмов регулирования напряженности поля в корешке кабеля не снижает высокой вероятности пробоя. Кроме того, пробой данной муфты имеет высокую вероятность по причине неполного заполнения муфты компаундом и образования воздушных полостей, наличие которых в процессе монтажа муфты проконтролировать невозможно, так как муфта непрозрачна. Контакт медной перемычки с броней имеет низкое качество, контакт медной сетки с алюминиевой оболочкой недопустим соответствующими правилами ПУЭ, кроме того, контакты не имеют герметизации. В процессе эксплуатации муфты из-за изменения нагрузок и температуры почвы в течение суток элементы муфты и кабели испытывают многократные расширения/сжатия, из-за чего происходит отслоение компаунда от оболочек кабеля и проникновение влаги из джута в негерметизированные контакты перемычки с броней и перемычки с сеткой и сетки с оболочкой, приводящее к ускорению окисления контактирующих поверхностей.

Технической задачей изобретения является создание соединительной муфты, не подверженной пробоям в корешках кабелей, имеющей надежные, не подверженные коррозии контакты заземляющих элементов с поверхностями брони и оболочки.

Решение технической задачи достигается тем, что сращиваемые кабели зачищены от поясной изоляции, полупроводящей бумаги, металлической оболочки, брони и джута, причем полупроводящая бумага обрезана на расстоянии 5 мм от среза оболочки. На срез оболочки (корешок) каждого кабеля наложен слой изолирующей ленты, с заходом на оболочку кабеля на расстояние около 10 мм и на изоляцию жил на расстояние около 20-30 мм. На край участка слоя этой ленты, заходящего на изоляцию жил, наложен слой диэлектрика с высокой диэлектрической постоянной с шириной меньше ширины этого уча- 1 007171 стка. Зачищенные жилы кабелей соединены посредством гильз. Оголенные участки жил между каждой гильзой и изоляцией соединяемых жил заполнены мастикой, обеспечивающий плавный переход от диаметра гильзы к диаметру изоляции жил. На каждую гильзу нанесен регулирующий слой диэлектрика с высокой диэлектрической постоянной, заходящий на изоляцию жил, поверх которого нанесен изолирующий слой диэлектрика с шириной не менее ширины регулирующего слоя. Между соединенными жилами установлена сетчатая вставка-распорка длиной не менее изолирующего диэлектрика гильз, имеющая в разрезе форму трехлучевой звезды. Вокруг сростка намотана объемная сетка с длиной обмотки от оболочки одного до оболочки другого кабеля. В центральной части муфты установлен заливной клапан, на сросток поверх объемной сетки с заходом на оболочки кабелей намотан слой прозрачной виниловой ленты. Сросток жил заполнен компаундом и обмотан поверх виниловой ленты ленточным проводящим экраном от оболочки до оболочки, поверх экрана наложен многожильный заземляющий провод от брони до брони кабелей, который в местах, накладываемых на оболочки вплотную к срезам брони, имеет блокирующие участки провода, пропитанные компаундом. Между блокирующими участками и оболочками кабелей имеется слой мастичной ленты. Заземляющий провод закреплен на броне и оболочках кабелей кольцевыми пружинами, пружины защищены лентой или трубками каждая длиной более ширины кольцевой пружины, поверх пружин и блокирующих участков на каждом кабеле от среза джута до намотки прозрачной виниловой ленты наложен слой мастики, поверх которого наложен защитный слой ленты ПВХ либо двухслойной мастичной длиной менее ширины слоя мастики, на сросток усажена термоусаживаемая трубка, заходящая на джутовые покровы кабелей. На сросток может быть установлен полиэтиленовый корпус из двух или трех разъемных элементов с поперечной линией разъема, стыки которых между собой и с джутовыми покровами кабелей герметизированы отрезками термоусаживаемых трубок.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана муфта, продольный разрез. Кабели зачищены по стандартной технологии от джута 1, брони 2, оболочки 3 и полупроводящей бумаги 4. Корешки кабелей обмотаны изолирующей лентой 5, на краях которой со стороны гильз намотана лента 6 с высокой диэлектрической постоянной. Жилы кабеля соединены гильзами 8. Оголенные участки жил между гильзами и изоляцией 5 жил заполнены мастикой 9, создающей плавный переход от диаметра гильзы к диаметру изоляции. Поверх гильз наложен слой диэлектрика 10 с высокой диэлектрической постоянной, поверх которого нанесен слой изолирующего диэлектрика 11. Между соединенными жилами установлена сетчатая вставка 12, имеющая в поперечном разрезе форму трехлучевой звезды, поверх жил намотана объемная сетка 13, по центру сростка установлен заливной клапан 14. Сросток обмотан прозрачной виниловой лентой 15 и залит компаундом 16. Поверх виниловой ленты намотана фольга 17 и установлен заземляющий провод 18 с блокирующим участком, пропитанным компаундом 19, под которым имеется слой мастики 20. Провод закреплен на оболочках и броне кабелей кольцевыми пружинами 21, обмотанными лентой ПВХ 22. Кольцевые пружины и блокирующий участок от джута до прозрачной ленты обмотаны мастичной лентой 23, поверх которых намотан слой ленты ПВХ либо двухслойной мастичной 24 длиной менее длины слоя мастики 23. Сросток защищен термоусаживаемой трубкой 25 и корпусом 26. Стыки корпуса герметизированы короткими термоусаживаемыми трубками 27.

Достигаемым техническим результатом является снижение вероятности пробоя муфты на участках среза оболочек кабелей, возможность контроля заполнения сростка компаундом благодаря применению прозрачной ленты, надежный контакт заземляющих элементов муфты с металлами оболочки и брони, защита указанных контактов и заземляющих элементов от воздействия влаги и агрессивных сред. Обмотка кольцевых пружин мастичной лентой защищает их от попадания под них в заземляющий провод и в контакты провода с оболочкой и броней влаги, проникновение влаги вдоль провода между проволок блокировано участком провода, пропитанным компаундом. Слой мастики на оболочках кабелей препятствует проникновение влаги из брони в муфту. Распределение силовых линий поля вблизи корешков кабелей достигается расположением материала с высокой диэлектрической проницаемостью, при котором силовые линии между оболочкой кабеля и жилой искривлены так, что напряженность поля около среза полупроводящей бумаги уменьшена.

Проведенные типовые и сертификационные испытания муфт для 10 кВ кабелей с испытательным напряжением 40 кВ переменного тока показали достижение технического результата.

Claims (2)

1. Муфта для соединения электрических кабелей с изолированными жилами, слоем полупроводящей бумаги, оболочкой, защитным и джутовым покровами, включающая соединительные гильзы, изолирующие, мастичные и регулирующие ленты, компаунд, элементы заземления и экранирования, объемные сетки, междужильные распорки, термоусаживаемые трубки и корпус, отличающаяся тем, что сращиваемые кабели зачищены от поясной изоляции, полупроводящей бумаги, металлической оболочки, брони и джута, причем полупроводящая бумага обрезана на расстоянии 5 мм от среза оболочки каждого кабеля, на срез оболочки каждого кабеля наложен слой изолирующей ленты с заходом на оболочку кабеля на расстояние около 10 мм и на изоляцию жил на расстояние около 20-30 мм, на край участка этого слоя, заходящий на изоляцию жил, наложен слой диэлектрика с высокой диэлектрической постоянной шири- 2 007171 ной меньше ширины этого участка, зачищенные жилы кабелей соединены посредством гильз, оголенные участки жил между каждой гильзой и изоляцией соединяемых жил заполнены мастикой, создающей плавный переход от диаметра гильзы к диаметру изоляции жил, на каждую гильзу нанесен регулирующий слой диэлектрика с высокой диэлектрической постоянной, заходящий на изоляцию жил, поверх которого нанесен изолирующий слой диэлектрика с шириной не менее ширины регулирующего слоя, между соединенными жилами установлена сетчатая вставка-распорка длиной не менее изолирующего диэлектрика гильз, имеющая в разрезе форму трехлучевой звезды, вокруг сростка намотана объемная сетка с длиной обмотки от оболочки одного до оболочки другого кабеля, в центральной части муфты установлен заливной клапан, на сросток поверх объемной сетки с заходом на оболочки кабелей намотан слой прозрачной виниловой ленты, сросток жил заполнен двухкомпонентным компаундом и обмотан поверх виниловой ленты ленточным проводящим экраном от оболочки до оболочки, поверх экрана наложен многожильный заземляющий провод от брони до брони кабелей, который в местах, накладываемых на оболочки вплотную к срезам брони, имеет блокирующие участки, пропитанные компаундом, между блокирующими участками и оболочками кабелей имеется слой мастичной ленты, заземляющий провод закреплен на броне и оболочках кабелей кольцевыми пружинами, пружины могут быть защищены лентой или трубками каждая длиной не менее ширины кольцевой пружины, поверх пружин и блокирующих участков на каждом кабеле от среза джута до намотки прозрачной виниловой ленты наложен слой мастики, поверх которого может быть наложен слой ленты ПВХ, на сросток усажена термоусаживаемая трубка, заходящая на джутовые покровы кабелей.

2. Муфта для соединения электрических кабелей по п.1, отличающаяся тем, что на сросток установлен полиэтиленовый корпус из двух или трех разъемных элементов с поперечной линией разъема, стыки которых между собой и с джутовыми покровами кабелей герметизированы отрезками термоусаживаемых трубок.