КОНЦЕВАЯ МУФТА КАБЕЛЕЙ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

Полезная модель относится к конструкциям концевых муфт из термоусаживаемых изделий для силовых кабелей на напряжение 10-35 кВ (среднего напряжения) и в большей степени к муфтам для трехжильных кабелей среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена с жилами круглой и секторной формы.
Известна муфта концевая внутренней установки [1] для одножильного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, содержащая кабельный наконечник, устанавливаемый на жиле кабеля и оконцовывающий ее, внутреннюю термоусаживаемую полимерную трубку, устанавливаемую на изоляции кабеля с заходом на ступень электропроводящего экрана, второй наконечник, устанавливаемый на проволочном экране кабеля, внешнюю термоусаживаемую полимерную трубку из сополимера этилена и винилацетата, внешнюю термоусаживаемою трубку, слои герметика, например силиконового, расположенные под внешней термоусаживаемой трубкой. В качестве отличительной особенности в муфтах предлагается использование внутренней термоусаживаемой трубки, в состав материала которой входит мелкодисперсный электропроводящий наполнитель - сажа.
Однако, применение сажи или других электропроводящих материалов в виде наполнителя полимерного материала (термоусаживаемые трубки регулирования напряженности электрического поля) приводит к незначительному повышению напряжения возникновения частичных разрядов (ЧР) в муфте и неравномерности электрического сопротивления трубки. Существенным усовершенствованием данной конструкции явилось бы использование в муфте трубки регулирования с зернами керамики ZnO [2]. Однако при усадке данных трубок не исключено появление воздушных включений на краю экрана по изоляции кабеля или между слоями изоляционных материалов (трубок) при монтаже муфты. Особенно это актуально для муфт, устанавливаемых на трехжильных кабелях с изолированными жилами секторной формы, в которых при снятии экрана по изоляции на его краю могут оставаться отдельные выступы экрана, что приводит к появлению воздушных включений на краю экрана. При этом напряжение возникновения ЧР в воздушных включениях определяет долговечность работы муфты. Расследования причин пробоя изоляции муфт во ВНИИ Кабельной промышленности показали, что повреждения муфт в сетях среднего напряжения (при эксплуатации менее 5 лет) во многом связаны с наличием ЧР в изоляции муфт при рабочем напряжении.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении надежности концевой муфты и увеличение ее срока службы за счет повышения напряжения возникновения частичных разрядов.
Технический результат достигается тем, что концевая муфта для кабеля среднего напряжения содержит электропроводящую ленту, наложенную на край экрана по изоляции кабеля и на часть его изоляции, термоусаживаемую трубку регулирования напряженности электрического поля (ТРЭП), охватывающую электропроводящую ленту и участок изоляции кабеля, внешнюю термоусаживаемую трубку, охватывающую поверхность изоляции кабеля, термоусаживаемую трубку регулирования напряженности электрического поля и наконечник, соединенный с жилой кабеля, при этом термоусаживаемая трубка регулирования напряженности электрического поля включает зерна керамики ZnO, равномерно распределенные в полимерной матрице материала трубки, а изоляция кабеля покрыта кремнийорганической электроизоляционной пастой.
Сущность полезной модели поясняется чертежом
В концевой муфте наконечник 1 устанавливается на конце жилы кабеля 2 для соединения кабельной линии с оборудованием. На участок экрана по изоляции 3 и на примыкающий к нему участок изоляции 4 кабеля накладывается электропроводящая лента 5. Поверхность изоляции 4 кабеля перед установкой ТРЭП 6 смазывается равномерным тонким слоем кремнийорганической электроизоляционной пасты. Затем устанавливается ТРЭП 6, которая содержит зерна керамики ZnO, равномерно распределенные в полимерной матрице материала трубки. Для защиты от окружающей среды поверх участка оболочки кабеля 2, ТРЭП 6, изоляции кабеля 4 и части наконечника 1 устанавливается трекингостойкая внешняя термоусаживаемая изоляционная трубка 7. На внешней поверхности трубки 7 могут устанавливаться соответствующее количество ребер (не показаны), увеличивающих длину пути утечки по внешней поверхности концевой муфты.
Примеры различных исполнений концевых муфт и результаты измерений напряжения начала и погасания ЧР для различных моделей концевых муфт представлены в таблице.
Из результатов, представленных в таблице видно, что добавление ZnO, наложение электропроводящей ленты и покрытие кремнийорганической пастой увеличивает напряжение возникновение частичных разрядов.
Список использованной литературы
1. Техническая документация на муфты для силовых кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией до 10 кВ, Москва, изд. "Энергосервис", 2002 г., с. 387-392
2. Eigner, A.; Semino, S «50 years of electrical stress control in cable accessories)) Electrical Insulation Magazine, IEEE №5, 2013 y.