Главная / Публикации / Инновации в технологии термоусаживаемых соединительных муфт

Инновации в технологии термоусаживаемых соединительных муфт

Введение
      Данная статья посвящена описанию технологии «Райфит» (“Rayfit“) - новейшей разработке компании «Тайко Электроникс Райхем ГмбХ» в области термоусаживаемых (ТУ) муфт на среднее напряжение. Технология «Райфит» основывается на изготовлении ТУ трубок методом тройной экструзии, что позволяет эффективно использовать свойства ТУ и эластомерных материалов. Данная технология применима как для кабелей с бумажно- пропитанной изоляцией, так и для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. С момента изобретения компанией «Райхем» ТУ трубок в 1957 г. технология «Райфит» является существенным шагом в развитии ТУ технологии.

       Современная технология соединительных муфт
      Требования, предъявляемые к соединительным муфтам, очень высоки. Однако, когда речь заходит о надежной технологии для эффективного развития электрических сетей, на первый план выходит удобство и стоимость монтажных работ. Кабельная арматура, изготовленная по технологии «Райфит», идеально соответствует этим требованиям.
Немаловажными являются также следующие факторы:

  • Усилие, с которым трубка облегает поверхность кабеля после усадки;

  • Время, которое необходимо затратить на усадку трубки;

  • Толщина трубки после усадки.

      Для удобства выбора муфты необходимо, чтобы она охватывала широкий диапазон сечений и конcтрукций кабеля. В комплект соединительной муфты должны входить все необходимые для монтажа компоненты.
      Применение болтовых соединителей со срывными головками позволяет надежно соединять между собой различные типы алюминиевых и медных жил кабелей, что существенно упрощает монтаж муфты. Ниже приводится статья, описывающая свойства и преимущества трехслойных ТУ трубок, изготовленных по технологии «Райфит», для муфт на напряжение до 35 кВ. 

      История
      ТУ соединительные муфты на среднее напряжение были впервые представлены компанией «Райхем» в Европе еще в середине семидесятых годов прошлого века. Такие муфты до сих пор имеются в номенклатуре «Тайко Электроникc» (с обозначением OLDJ), а также демонстрируются в настоящее время на рынке некоторыми компаниями. Для обеспечения необходимой толщины изоляции в этих муфтах используются несколько изоляционных трубок, последовательно усаживаемых поверх друг друга.

      В начале восьмидесятых годов прошлого века компания «Райхем» разработала новую технологию, позволившую применять в соединительных муфтах ТУ трубку с эластомерным компонентом. Применение такой технологии позволило отказаться от муфт с использованием нескольких изоляционных трубок. Все они были заменены одной коэкструдированной трубкой, в которой внутренний эластомерный слой выполняет функции изоляции, а наружний ТУ слой - экрана. ТУ проводящий слой выполняет роль экрана кабеля и одновременно обжимает эластомерный слой при усадке. Соединительные муфты с использованием таких трубок имеют обозначение SXSU. Они получили широкое распростанение по всему миру и применяются на напряжениях вплоть до 72 кВ.

      «Райфит» - основа муфты
      Главным инновационным элементом современной муфты является трехслойная ТУ трубка, состоящая из следующих слоев (Рис 1): наружный проводящий ТУ слой (1); ТУ изоляционный слой (2); эластомерный изоляционный слой (3). 

т/у трубка


      Сегодня на рынок представлена иновационная технология «Райфит», позволяющая изготавливать трехслойные ТУ трубки. Более 50-ти лет прошло с начала внедрения ТУ технологии (1957 г.), разработанной компанией «Райхем». Трубки по технологии «Райфит» в очередной раз подтвердили ведущие позиции, занимаемые ТУ технологией для кабельной арматуры. Проводящий слой (1) вместе со средним изоляционным слоем (2) являются ТУ и одновременно выполняют роль основы, на которой растянут эластомерный изоляционный слой (3). В процессе усадки услилие, с которым такая трубка охватывает область соединения, складывается из усилия растянутого эластомерного слоя и усилия, возникающего при усадке ТУ слоев трубки. В результате достигается максимальное давление на внешние поверхности области соединения, что обеспечивает надежную герметизацию и высокую электрическую прочность. При этом внутренний эластомерный слой в точности повторяет контур соединения, вне зависимости от диаметра кабеля, а два термоусаживаемых слоя придают конструкции жесткость и обеспечивают муфте защиту от внешних механических воздействий.
      Сравнение разных технологий представлено на Рис. 2, где показано изменение усилий, с которыми трубки охватывают область соединения в процессе усадки и после остывания. Первое поколение муфт, с применением нескольких последовательно усаживаемых трубок (технология OLDJ), представлено на Рис. 2 линией зеленого цвета. Технология SXSU показана линией красного цвета, а технология «Райфит» - линией синего цвета. Линия коричнего цвета добавлена для сравнения технологий горячей и холодной усадки. Последняя представлена в линейке муфт «Райхем» типом CSJ. На первой стадии, когда в процессе нагрева трубки начинают уменьшаться в диаметре, усилие растет достаточно быстро. Но уже на этой стадии трубки с эластомерным компонентом действуют эффективнее, чем несколько трубок усаживаемых последовательно. Стадия остывания начинается после того, как трубки сели на место, т.е. уменьшились до диаметра соединения, и нагрев прекратился. При остывании начинается процесс кристаллизации, при котором усилие продолжает расти. Причем трубки с эластомерным компонентом оказывают значительно большее усилие по сравнению с последовательно усаживаемыми. При этом самое сильное давление оказывает трехслойная трубка, изготовленная по технологии «Райфит».

т/у трубка Rayfit график


      Использование технологии «Райфит» в соединительных и переходных муфтах в кабельных линиях с бумажно-пропитанной изоляцией особенно выгодно, т.к. обеспечивает повышенную степень герметизации масла. В конечном итоге технология «Райфит» позволяет повысить электрическую прочность муфты и ее жесткость, упрощает процесс монтажа, и как результат, повышает надежность кабельной линии в целом.

      «Все в комплекте», включая механические болтовые соединители (POLJ, TRAJ, GUSJ)
      В последние годы механические болтовые соединители (МБС) со срывными головками стали наиболее применимой технологией контактных соединений на средний класс напряжения. В результате растущая потребность в кабельной арматуре, охватывающей несколько сечений кабелей, закрывается муфтами «Райхем», в комплектах которых содержатся универсальные МБС. Внедрение механической болтовой технологии в контактные соединения кабельной арматуры как в соединители, так и в наконечники, позволило создать оптимальное решение электрического контакта с прекрасными характеристиками и простым и удобным монтажом.

      Дополнительно, применение МБС как части комплекта уменьшает или совсем исключает риск выбора неправильного соединителя, что в конечном итоге повышает надежность монтажа. Кабельная арматура «Тайко Электронике Райхем» комплектуется МБС (см. Рис.), которые надежно работают на всех типах кабелей, независимо от их конструкции и материалов. Диапазон применения МБС - от 25 мм² до 800 мм², как для медных, так и для алюминиевых жил. МБС имеют диапазоны применения, которые соответствуют диапазонам применения комплектов соединительных муфт. По запросу Заказчик может получить переходные соединители (например, 25/95 - 95/240) или удлиненные соединители для ремонтных муфт. Следуя традиции, компания «Тайко Электроникc» для облегчения монтажа предлагает и монтажный инструмент. Инструмент для монтажа механических болтовых соединителей и наконечников компактен и позволяет быстро и безопасно выполнить монтаж соединения, особенно, для жил больших сечений.

кабельные соединители Raychem


      Преимущества МБС компании «Тайко Электроникc»:

  • выдерживают сквозные токи к.з., а также длительные циклические нагрузки без существенного увеличения переходного сопротивления;

  • болты со срывом головки с заданным усилием, обеспечивают безопасный и надежный монтаж;

  • в комплекте поставляются вставки для центровки и параллельного выравнивания проводников;

  • превосходная защита от коррозии посредством лужения и специальной контактной смазки;

  • более низкая рабочая температура по сравнению с соединителями под опрессовку;

  • малая длина, особенно для соединителей больших сечений;

  • оптимальная геометрия оконечности болта для обеспечения повышенной силы давления;

  • контактное отверстие гильзы со специальной контактной насечкой;

  • соответствие МЭК 61238 класс А.


      Кабельная арматура «Райфит»
      Трехслойные трубки «Райфит» с различной толщиной стенок применяются на напряжение до 35 кВ в различных конструкциях муфт «Райхем». Трубки «Райфит» имеют различные обозначения для различных напряжений: ERIT - на напряжение 10 кВ, ERIC - на напряжение 20 кВ, ERIH на напряжение 35 кВ. Трубки применяются для одножильных и трехжильных кабелей с пластмассовой и бумажной изоляцией для соединителей болтовых и под опрессовку. Трубки «Райфит» вместе с МБС входят в комплекты соединительных муфт POLJ (см. Рис.) и переходных - TRAJ, а также в комплекты ответвительных и ремонтных муфт.

соединительная муфта POLJ Raychem


      Все трубки «Райфит» в составе соединительных муфт испытаны в соответствии со стандартами CENELEC HD 629 и МЭК 60502 часть 4. Дополнительно МБС испытаны в соответствии с МЭК 61238 для класса А. Испытания проводились в высоковольтных лабораториях «Тайко Электроникс», а также как и в независимых испытательных центрах. 

       Опыт эксплуатации
      Начиная с середины 2007 года тысячи трубок «Райфит» в составе муфт «Тайко Электроникс Райхем» были установлены по всему миру. Один из важных для для нас Заказчиков - филиал ОАО «ЛЕНЭНЕРГО» «Кабельная сеть». По согласованию и с участием ОАО «ЛЕНЭНЕРГО» с целью повышения надежности кабельных линий напряжением до 35 кВ были разработаны специальные муфты с учетом климатических, архитектурных и градостроительных особенностей города. Благодаря применению таких муфт удалось значительно уровень повреждаемости кабельных линий. 
Первые муфты «Тайко Электроникс Райхем» появились в Ст. Петербурге еще в 1992 году. В то время толстостенные ТУ трубки с эластомерным компонентом были двухслойными. Многослойная конструкция из ТУ трубок здесь не применялась. Внедрение муфт с трубками «Райфит» происходило без проблем, т.к. кабельщики «Кабельной сети» были обучены и имеют большой опыт работы с кабельной арматурой «Райхем». Разработка трубок «Райфит» - важный шаг в направлении улучшения характеристик ТУ материалов. Усадка трубок идет быстрее, меньше тепла и меньшее время остывания требуется во время монтажа. В монтажной инструкции изменений не было. Монтаж муфт в целом более прост и производиться быстрее. 

       Заключение
      Трубки «Райфит» - новое поколение в технологии ТУ муфт и показывают лучшие характеристики по сравнению с существующими трубками. Улучшенные термоусаживаемые характеристики и большие усилия сжатия отвечают требованиям времени, которые направлены на упрощение монтажа и уменьшение риска совершения ошибок при монтаже. В сочетании с болтовыми соединителями, охватывающими диапазон применения муфт, трубки «Райфит» могут применяться для различных типов муфт. Новое поколение трубок «Райфит» высоко оценено энергосистемами, и сотни тысяч муфт уже смонтированы по всему миру. 

Авторы: Роберт Штробл, Сергей Макешин, “Тайко Электроникс Райхем ГмбХ”; Виктор Баринов, ОАО “ЛЕНЭНЕРГО” “Кабельная Сеть”