Кабельная арматура
Концевые муфты
Кабельная арматура используется для соединения строительных длин кабелей между собой посредством соединительных муфт или подключения кабеля к электросети с помощью концевых муфт. Каждое устройство применяется в зависимости от физических и электрических характеристик подключаемого оборудования.
КОНЦЕВЫЕ МУФТЫ
Концевые муфты используются для подключения кабелей к электросети через подстанции или воздушные или подземные соединения. Концевые муфты служат средством контроля пути утечки от изоляции кабеля в изолирующую среду станции (воздух для подстанций с воздушной изоляцией или SF6 для элегазовых подстанций с газовой изоляцией). Существуют концевые муфты для применения на открытом воздухе с фарфоровым или синтетическим изоляторами. Кабели, подключаемые к газоизолированным подстанциям, оборудуются концевыми муфтами с эпоксидными изоляторами, которые подключаются непосредственно к токопроводам подстанции.
КОНЦЕВЫЕ МУФТЫ НАРУЖНОЙ УСТАНОВКИ
Характеризуются:
• типом изолятора и его путем утечки. Путь утечки находится в непосредственном контакте с окружающим воздухом;
• возможностью применения диэлектрической жидкости.
Путь утечки
Путь утечки – это изоляционное расстояние, измеренное на поверхности, разделяющей элементы под напряжениеми заземленные экраны. Путь утечки служит для устранения прямой проводимости посредством разряда по поверхности изолятора в окружающей его среде (воздух, газ или масло).
Понятие пути утечки применяется для концевых муфт, предназначенных как для применения на открытом воздухе, так и для применения в помещении. Для муфт внутренней установки, факторы окружающей среды не влияют на путь утечки. В концевых муфтах, используемых на открытом воздухе, поверхностный пробой по пути утечки происходит в воздухе, и пробивное напряжение зависит от электрического сопротивления изолирующего элемента, расположенного между элементом, находящимся под напряжением и заземлением. Это электрическое сопротивление зависит от условий окружающей среды, а именно: от влажности, содержания в воздухе соли и других загрязнений. Таким образом, на открытом воздухе путь тока утечки зависит от условий окружающей среды.
ТИПЫ ИЗОЛЯТОРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИЛИ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ ЖИДКОСТИ
(SF6 газ или силиконовое масло)
ИЗОЛЯТОРЫ, ЗАПОЛНЕННЫЕ ИЗОЛЯЦИОННОЙ ЖИДКОСТЬЮ
ФАРФОРОВЫЕ ЭМАЛИРОВАННЫЕ ИЗОЛЯТОРЫ
Изолятор выполнен из эмалированного фарфора коричневого или серого цвета, и закрыт двумя алюминиевыми фланцами.Концевая муфта с фарфоровым изолятором имеет ряд преимуществ: Это самоподдерживающее устройство, не требующее никакого верхнего крепления. Поверхность обладает самоочищающимися свойствами,такая особенность делает это устройство незаменимым для использования в средах с высоким содержанием солей или загрязнений
СИНТЕТИЧЕСКИЙ ИЗОЛЯТОР
Известный как композитный или жесткий синтетический изолятор для концевых муфт, выполнен из эпоксидной трубки, упрочненной стекловолокном, покрытой силиконовыми юбками и закрытой двумя алюминиевыми фланцами. Композитные концевые муфты особенно подходят для использования на промышленных участках при повышенных требованиях к взрывобезопасности.
ИЗОЛЯТОРЫ, НЕ ЗАПОЛНЕННЫЕ ИЗОЛЯЦИОННОЙ ЖИДКОСТЬЮ
Такие концевые муфты называют сухими, поскольку они не содержат диэлектрической жидкости. Муфты представлены в жестком (самоподдерживающиеся) или гибком исполнении.
КОНЦЕВЫЕ МУФТЫ ГИБКОГО ТИПА
Изолятор выполнен из отдельных силиконовых юбок или поставляется как одна часть. Благодаря своему легкому весу эти муфты особенно подходят для монтажа на пилонах. Эти муфты отличаются хорошей экологичностью по причине отсутствия в них жидкости и часто используются на промышленных объектах. Эти муфты не являются самоподдерживающимися и поэтому требуют применения систем крепления.
КОНЦЕВЫЕ МУФТЫ ЖЕСТКОГО ТИПА
Муфты отличаются жестким изолятором, кабель подключается непосредственно с помощью дефлектора. Конструкция муфт данного типа схожа с конструкцией концевых муфт, используемых в газоизолированных подстанциях.
КОНЦЕВЫЕ МУФТЫ ДЛЯ КРУЭ
Такие муфты используются для подключения кабеля к изолированным токопроводам. Существует необходимость в проверке, совместима ли концевая муфта кабеля с контактной частью КРУЭ, которое используется на подстанции. Требования к соединению между КРУЭ и кабельным вводом (концевой муфтой) определяются стандартом МЭК 62271-209. Концевая муфта может бытьКРУЭ и кабеля имеется один производитель, как например, в случае с энергетической системой Франции.
При отсутствии изолятора изоляционная среда аналогична среде КРУЭ. Обычно это газ SF6.
При наличии изолятора муфта может быть заполнена SF6 или силиконовым маслом. При заполнении силиконовым маслом и при условии, что концевая муфта расположена не вертикально, может потребоваться применение компенсационного резервуара, для компенсации объема масла в зависимости от температуры.
Сейчас на рынке появились новые концевые муфты КРУЭ.Это муфты сухого типа, не заполненные жидкостью. Муфты представлены в двух вариантах: с внутренним конусом и внешним конусом.
ТРАНСФОРМАТОРНАЯ КОНЦЕВАЯ МУФТА
Концевая муфта данного типа используются для подсоединения кабеля непосредственно к трансформатору. Требования к соединению между кабелем и трансформатором определяются европейским стандартом EN 50299. Не все соединения соответствуют этому стандарту, поскольку существует множество моделей трансформаторов. Поэтому очень важно знать конструкцию трансформатора для точного определения наиболее подходящего типа концевой муфты. На новых объектах наиболее часто применяются концевые муфты типа GIS (КРУЭ).
Необходимыми параметрами для выбора аксессуаров нужного типа являются:
• Расположение концевой муфты кабеля
• Тип жидкости, в которую погружается концевая муфта (масло, газ или воздух).
• Рабочая температура.
• Нормы или особые требования.Трансформаторные концевые муфты, оборудованные изоляторами из эпоксидной смолы, полностью погружаются в диэлектрическую жидкость трансформатора (масло или газ).
При установке в наклонном положении, или когда верхняя часть соединения расположена внизу, используется резервуар для компенсации расширения масла. Выравнивание электрического поля, как правило, осуществляется с помощью устройства (стрессконуса), изготовленного из литого эластомера, которое установлено на изоляции кабеля.
ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗВРЕДНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
Электроизоляционные жидкости являются потенциальным источником загрязнения окружающей среды. SF6 – это парниковый газ, входящий в шестерку газов, подлежащих строгому контролю согласно Киотскому Соглашению. Силиконовое масло также подлежит контролю, хотя и в меньшем объеме, поскольку при повреждении муфты может произойти его утечка или воспламенение. По этой причине широкое распространение получили сухие концевые муфты, не заполненные жидкостью. Такая технология применяется как для концевых муфт для использования вне помещений, так и для концевых муфт трансформаторов или КРУЭ. Помимо своих экологических характеристик, применение концевых сухих муфт значительно сокращает риск взрыва с образованием осколков и возгорания. Еще одним преимуществом является отсутствие необходимости в системе контроля давления электроизоляционной жидкости.
|
Фарфоровая концевая муфта, заполненная маслом — От 60 до 500 кВ |
Концевая муфта для использования в камерах подстанций с КРУЭ, заполненная маслом - От 60 до 500 кВ |
Трансформаторная концевая муфта, заполненная маслом, предназначенная для использования в помещениях - 500 кВ |
|
Композитная концевая муфта для применения на открытом воздухе, наполненная маслом или газом SF6 — От 60 до 500 кВ |
||
|
Сухие концевые муфты гибкого типа для применения на открытом воздухе — От 60 до 145 кВ |
Концевые муфты для применения в камерах подстанций с КРУЭ, сухого типа — От 60 до 500 кВ |
Трансформаторная концевая муфта сухого типа для использования в помещениях — От 60 до 145 кВ |
Соединительные муфты
Эта кабельная арматура используется для соединения двух строительных длин кабеля, при строительстве кабельных линий большой длины.
Для соединения кабелей имеется множество различных решений. Решения могут различаться по таким параметрам, как жила, материалы, толщина кабеля. Тем не менее, очень важно знать тип соединяемого кабеля.
Соединительные муфты обозначаются в соответствии с технологиями их изготовления, а также типами соединения для заземления экрана.
Наиболее распространенной технологией, используемой для всех напряжений, является ЛИТОЕ соединение (изготавливается заводским методом литья под давлением).
Технология ленточных соединений является самой старой и используется до сих пор при условии низкой напряженности электрического поля в изоляции кабеля.
Переходные соединительные муфты применяются для соединения кабелей с различными типами изоляции. Если кабели различаются только размером или типом жилы (но имеют одинаковый тип изоляции), соединение называется адаптерным.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ
ЛИТАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА
Состоит из литого стресс конуса, выполненного из эластомера. Для обеспечения надежности, стресс конус после изготовления проходит приемо-сдаточные испытания.
Хорошие механические характеристики используемых синтетических материалов позволяют поддерживать хорошее обжатие на поверхности контакта между кабелем и стресс конусом по всей длине и на протяжении всего срока службы кабеля.
Также электрические характеристики материала обеспечивают высокое сопротивление изоляции на переменном токе, позволяют выдерживать удары молнии и скачки напряжения при выполнении коммутации.
Монтаж выполняется либо путем расширения литого стресс конуса, либо путем надевания его на кабель.
Хотя конструкция литого стресс конуса основана на единой базе предварительно собранных готовых деталях и отлитых в единое целое (является однокомпонентной), подготовка сопрягаемых интерфейсов требует наличия профессиональной подготовки.
ЛЕНТОЧНАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА
Изоляция кабеля восстанавливается из синтетических лент, обладающих хорошими диэлектрическими и самосваривающимися свойствами. Использование таких муфт возможно при напряжениях до 110 кВ. Поскольку такое соединение выполняется вручную, его эффективность напрямую зависит от квалификации монтажника.
ПЕРЕХОДНАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА
Используется для соединения кабелей с разными характеристиками, например кабель с бумажно-масляной изоляцией и кабель с синтетической изоляцией.
Муфта включает в себя те же материалы, что и соединяемые кабели, и обеспечивает механическую и электрическую непрерывность линии.
АДАПТЕРНАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА
Такая муфта применяется в случаях, когда соединяемые кабели имеют одинаковый тип изоляции, но разные размеры.
Эти соединения могут выполняться с использованием различных технологий, некоторые из них запатентованы.
Такие технологии включают:
• Биметаллическое соединение для кабелей с алюминиевой и медной жилами.
• Соединение с помощью конусного электрода для двух изолированных кабелей, незначительно различающихся в диаметре, и с использованием стандартного литого стресс конуса.
• Асимметричный литой стресс конус для кабелей, которые значительно отличаются в диаметре. Переходные и адаптерные соединительные муфты всегда требуют проведения специальных проектных расчетов.
МОДЕЛИ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ МУФТ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭКРАНА
СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА
Без заземления: Такая муфта обеспечивает электрическую непрерывность металлических экранов соединяемых кабелей. Такая муфта применяется при заземлении в двух точках или в качестве промежуточного соединения в другой системе заземления.
С заземлением: Муфта обеспечивает непрерывность металлических экранов. Также имеется соединение, с помощью которого можно соединить экраны к контуру заземления. Такой тип муфт применяется в системах с заземлением в средней точке и в системах транспозиции экранов.
ТРАНСПОЗИЦИОННАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА
Такая муфта разделяет экраны правого и левого кабелей и применяется в системах заземления с транспозицией.
Транспозиция экранов кабелей заключается в разрыве цепей экранов и выполнении соединений между экранами разных фаз для снижения индуцируемых напряжений между двумя точками заземления. Транспозиционные соединительные муфты имеют два вывода заземления с использованием двух однофазных кабелей или одного коаксиального кабеля.