Рис. 1. Муфта холодной усадки
Кабельная арматура компании 3М — отличное решение для монтажа кабельных линий на среднее напряжение с изоляцией из сшитого полиэтилена, прокладываемых в подземных сооружениях.
Постоянная эволюция кабельной техники в мире сопровождается переводом кабельного хозяйства городских кабельных сетей с традиционных кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией (кабели БПИ) на кабели со сплошной изоляцией. В том числе и с изоляцией из сшитого полиэтилена (кабели СПЭ). Развитию кабелей СПЭ активно способствует рост требований конечных потребителей кабельной техники в отношении нераспространения горения, которым не могут удовлетворять кабели БПИ. В Москве, Санкт-Петербурге и других крупных городах России практически все новые кабельные линии на среднее напряжение монтируются исключительно с применением кабелей СПЭ.
В ходе монтажа кабеля СПЭ немалое внимание уделяется условиям прокладки, монтажному инструменту и технологии монтажа кабеля, а также кабельной арматуре — концевым и соединительным кабельным муфтам. Муфта не должна быть слабым местом в кабельной линии. Она должна обеспечить безотказную работу кабельного сростка либо места подключения кабеля к ячейке комплектного распределительного устройства на весь срок службы кабеля.
Традиционно кабели на среднее напряжение прокладываются либо открытым способом на кабельных эстакадах, либо закрытым способом в земле или в подземных сооружениях — шахтах, колодцах, коллекторах, туннелях и пр.
При этом существует две традиционных технологии монтажа кабельной арматуры — термоусаживаемая и эластомерная. Технология термической усадки давно знакома профессионалам в нашей стране. Эластомерная технология достаточно нова. Она подразумевает монтаж изолирующего изделия из резины (как правило, силиконовой) поверх изолируемого участка кабеля, будь то сросток или конец, без применения огня. При этом эластомерную арматуру можно монтировать либо натяжным способом, либо с применением технологии холодной усадки.
Технология холодной усадки была изобретена более сорока лет назад инженерами американской компании 3М как раз для монтажа арматуры на кабелях со сплошной изоляцией.
Суть технологии состоит в том, что трубка из эластомерного материала при производстве помещается на спиралевидный удаляемый корд и в этом виде свободно доставляется до места монтажа. Далее трубка легко помещается поверх места сращивания. После установки соединителя трубка надвигается поверх него с заходом краев на изоляцию сращиваемых кабелей. Теперь достаточно лишь удалить поддерживающий спиралевидный корд путем вытягивания его с одновременным раскручиванием против часовой стрелки. Монтаж завершен!
На рис. 2 представлены основные этапы монтажа соединительной кабельной муфты с применением технологии холодной усадки 3М.
Рис. 2. Этапы монтажа соединительной муфты
Как видно из рис. 2, принципы монтажа кабельных муфт с применением термоусаживаемой технологии и технологии холодной усадки схожи. И там, и там используется изолирующая трубка, усаживаемая поверх места сращивания кабелей. Однако, нетрудно заметить и основное различие в технологиях. Для монтажа муфт холодной усадки не требуется применение нагревательного оборудования, будь то технический фен или же газовая горелка. Последнее обстоятельство особенно актуально в тех случаях, когда применение нагревательного оборудования, в особенности газовой горелки, затруднено или же запрещено категорически.
В частности, данная технология крайне востребована при монтаже силового кабеля в горнодобывающей промышленности. К примеру, в угольных и сланцевых шахтах.
В городских электрических кабельных сетях и в системах электроснабжения промышленных предприятий такими проблемными зонами являются колодцы и коллекторы, в которых прокладываются силовые кабели. Кабельная арматура практически не имеет ограничений на использование открытого огня при условии монтажа в открытом воздушном пространстве. Однако, ситуация с коллекторами является противоположной.
В соответствии с действующими на территории России правилами безопасности при работе на кабелях при монтаже и ремонте кабелей в подземных сооружениях кроме прочих существуют следующие ограничения на огневые работы:
- при проведении огневых работ должны применяться щитки из огнеупорного материала, ограничивающие распространение пламени, и приниматься меры по предотвращению пожара;
- в коллекторах, туннелях, кабельных полуэтажах и прочих помещениях, в которых проложены кабели, при работе с использованием пропан-бутана суммарная вместимость находящихся в помещении баллонов не должна превышать 5 л. После окончания работ баллоны с газом должны быть удалены, а помещение провентилировано;
- при длительных работах в колодцах, коллекторах и туннелях время пребывания в них определяет работник, выдающий наряд, в зависимости от условий выполнения работ;
- в случае появления газа работа в колодцах, коллекторах и туннелях должна быть прекращена, рабочие выведены из опасной зоны до выявления источника загазованности и его устранения;
- для вытеснения газов необходимо применять принудительную вентиляцию.
Как мы понимаем, эти правила вносят существенные ограничения в работу с термоусаживаемой арматурой в коллекторах. Сюда же зачастую добавляется и чисто физическое ограничение, сопровождающее работу в подземных сооружениях — малое внутреннее пространство этих самых помещений. Проще говоря, в коллекторах и колодцах бывает очень сложно развернуться с нагревательной аппаратурой. Как итог — опасность неравномерного нагрева термоусаживаемых изоляционных изделий. В одном месте изолирующая трубка будет усажена лучше, в другом — хуже, в третьем — недопустимо перегрета. Ситуация усугубляется перепадом диаметров той окружности, на которую усаживается изолирующая трубка. Равномерную качественную усадку в этой ситуации получить весьма непросто.
При монтаже холодноусаживаемого изделия такая проблема не стоит, т.к. эластомерная трубка при удалении корда под действием собственного стягивающего усилия плотно садится на изолируемую область, создавая тем самым изолирующий слой эквивалентной толщины, см. рис. 3. Пространства же для монтажа требуется гораздо меньше, нежели при работе с нагревательным оборудованием. Ну и самым важным преимуществом остается как раз таки отказ от применения огня при работе в замкнутых пространствах со всеми вытекающими отсюда обстоятельствами!
Рис. 3. Изоляционный слой в местах перепада диаметров
при применении холодноусаживаемых и термоусаживаемых изделий
Учитывая, что кабельная арматура — это один из важнейших и необходимых элементов необходимый надежной и безопасной системы энергообеспечения, специалисты компании ЗАО «3М Россия» регулярно занимаются разработкой новых и доработкой существующих решений по монтажу кабельной арматуры, чтобы удовлетворить различные требования потребителей. Так, в 2009-м году для нужд Ленметростроя компания разработала соединительную муфту серии 92-AG 612-3 на базе тела муфты серии 3M QS1000 для трехжильного кабеля типа N2XSFHBH производства компании NEXANS напряжением 10 кВ, сечением 3×120мм2 с индивидуальным проволочным экраном, бронированного, с ПВХ-оболочкой, не распространяющей горение. На рис. 4 представлены этапы монтажа этой муфты.
Рис. 4. Этапы монтажа муфты 92-AG 612-3
Холодноусаживаемые соединительные муфты компании 3М могут монтироваться как с восстановлением проволочного экрана с помощью контактных колец и проводящего чулка эквивалентного сечения, так и с соединением проволок экрана напрямую. Последнее обстоятельство особенно актуально для городских сетей крупных населенных пунктов России, где используются кабели с повышенным суммарным сечением проволочного экрана по отношению к аналогичным кабелям, применяющимся, скажем, в Западной Европе.
Несомненным преимуществом эластомерной технологии по отношению к термоусаживаемой является возможность интегрировать дополнительные элементы внутрь одного изделия. Так, в муфте модели 3M QS2000E в одно тело интегрированы сразу три слоя: регулирующий, изоляционный, проводящий, которые позволяют за одну операцию восстановить структуру основной изоляции силового кабеля. В более совершенных муфтах последних моделей появляются новые элементы, как интегрированные проводящие электроды в области соединителя и встроенные регулирующие электрическое поле конусы в области ступени на срезе проводящего слоя кабеля СПЭ.
Рис. 5. Структура тела муфты модели 3MQS 2000E
Что же ждет нас в будущем? Как эволюционирует эластомерная арматура? Чего ждет от дальнейшего совершенствования муфты монтажник?
Пожалуй, краеугольным вопросом является простота монтажа. Возможность, говоря условно, одним движением смонтировать соединительную кабельную муфту целиком. Это сделает более легкой и быстрой работу монтажника, снизит возможность совершения ошибки при монтаже.
Но в этом случае муфта должна содержать в себе все элементы, необходимые для полного восстановления сложной структуры сращиваемого кабеля, начиная от соединителя и заканчивая оболочкой.
Возможно ли создать такую муфту на основе термоусаживаемой технологии? Большой вопрос. Возможно ли создать такую муфту на основе технологии холодной усадки? Это уже не вопрос. Такая муфта уже существует!
Компания 3М специально для монтажа кабеля СПЭ в особо стесненных условиях предлагает использовать муфту втычного типа C-Splice, выполненную по технологии «все в одном», см. рис. 6.
Рис. 6. Соединительная холодноусаживаемая
муфта 3М втычного типа C-Splice.
Монтаж соединительной муфты еще никогда не был таким быстрым и простым! То ли еще будет. Будущее творится здесь и сейчас!
