International scientific e-journal

ΛΌГOΣ. ONLINE

16 (December, 2020)

e-ISSN: 2663-4139
КВ №20521-13361Р

ENGINEERING AND IT

UDC 669.01+620.186

EOI 10.11232/2663-4139.16.25

МУФТИ ГАРЯЧОЇ ТА ХОЛОДНОЇ УСАДКИ

ГРЕЧАНЮК Богдан Ярославович

здобувач вищої освіти факультету електроенергетики і автоматики

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

 

УКРАЇНА


Анотація. Сьогодні електроенергетика не може існувати без використання кабельних муфт. Які поділяються на муфти гарячої та холодної усадки, які в свою чергу поділяються на з’єднувальні та кінцеві. Муфти необхідні для з’єднання кабелю при прокладці його на відносно великі відстані. До таких муфт висуваються досить високі вимоги, а отже прогрес не стоїть на місці та технології постійно удосконалюються. Однією з нових технологій є муфта холодної усадки. Така технологія була винайдена компанією родом із Сполучених Штатів Америки – «3М». Але муфти гарячої і холодної усадки мають свої недоліки і переваги, які ми і розглянемо далі.

Ключові слова: муфта; усадка; кабель; прокладання; монтаж; жила.

Муфти гарячої усадки.

Ці муфти використовуються при будь-якому способі прокладки кабелів, надійні в експлуатації (термін служби не менше 30 років), характеризуються простотою монтажу (приблизно 1 годину для окінцювання і приблизно 2 години для з'єднання кабелів напругою 6-10 кВ). Напруга на КЛ може подаватися відразу ж після монтажу муфти.

Широкий діапазон термоусадки дозволяє використовувати один типорозмір муфти для різних типів кабелів і перетинів жил, що значно скорочує складський запас муфт. Арматура термоусаджуваних муфт практично не піддається старінню і може складуватися необмежено довго.

«Поперечне зшивання» полімерів і пластичної пам'яті форми - технологія, на якій грунтується виробництво термоусаджуваної  муфти. Подібний процес являє утворення хімічних зв'язків між сполученими молекулами в ланцюжку полімеру.

Рис. 1. Монтаж муфти гарячого усаджування

 

До основних переваг полімерів відносяться:

  • низька вартість;

  • порівняльна простота виготовлення;

  • мала енергоємність і маловідходних методів отримання та переробки;

  • невисока щільність;

  • висока стійкість до агресивних середовищ, атмосферних і радіаційного впливу та ударних навантажень;

  • низька теплопровідність;

  • високі оптичні, радіо- і електротехнічні властивості. [1]

Історія муфт гарячого усаджування.

ТУ з'єднувальні муфти на середню напругу були вперше представлені компанією «Райхем» в Європі ще в середині сімдесятих років минулого століття. Такі муфти до сих пір є в номенклатурі «Тайко Електронікc» (з позначенням OLDJ), а також демонструються в даний час на ринку деякими компаніями. Для забезпечення необхідної товщини ізоляції в цих муфтах використовуються кілька ізоляційних трубок, послідовно вмощується поверх один одного.

На початку вісімдесятих років минулого століття компанія «Райхем» розробила нову технологію, яка дозволила застосовувати в сполучних муфтах ТУ трубку з еластомірним компонентом. Застосування такої технології дозволило відмовитися від муфт з використанням декількох ізоляційних трубок. Всі вони були замінені однією коекструдованою трубкою, в якій внутрішній еластомірний шар виконує функції ізоляції, а зовнішній ТУ шар - екрану. ТУ провідний шар виконує роль екрану кабелю і одночасно обжимає еластомірний шар при усадці. Сполучні муфти з використанням таких трубок мають позначення SXSU. Вони отримали широке поширення по всьому світу і застосовуються на напругах аж до 72 кВ. [2]

Муфти холодної усадки.

У 1968 році компанією ЗМ (США) була винайдена технологія холодної усадки. На сьогоднішній день муфти холодної усадки поширені по всьому світу і набули неабиякої популярності.

Муфти холодної усадки виготовлені з EPDM-гуми (на основі силіконової кременево-органічної гуми), попередньо розтягується і поміщається на спеціальний каркас зі спірально-пластикового шнура. При монтажі підтримуюча трубка видаляється, муфта стискується до початкового стану, сідаючи щільно на кабель і забезпечує надійну герметизацію і електричну ізоляцію.

Рис. 2. Монтаж муфти холодного усаджування

 

Переваги застосування муфт холодної усадки.

- Не вимагає застосування вогню / нагріву і спеціального інструменту як пальника для усадки;

- Стійка при великих перегонах навантаження і перепадів температури;

- Рівномірний розподіл товщини стінок ізоляції;

- Широкий діапазон робочих температур: від -80 С0, до +200 С0;

- Має високу твердість і стійкий до стирання;

- Проста монтажу шляхом вилучення спіралеподібного корду;

- Постійний рівномірний радіальний тиск протягом всього терміну служби;

- Швидко встановлюються, адаптуються до широкого діапазону розмірів кабелів;

- Відмінна стійкість до озону і ультрафіолету;

- Хороша стійкість до застосовуваних в електротехніці розчинників і очисників кабелів;

- Висока електроізолююча здатність при сухих і вологих умовах експлуатації;

- Висока гнучкість, адаптованість до будь-якого радіусу вигину кабелю;

- Нешкідливі умови роботи.

Рис. 3. Муфти холодної усадки не вимагають застосування полум'я

 

Кабельні муфти холодної усадки не вимагають застосування полум'я і можуть монтуватися в місцях легко запалюють матеріалів, а також у важко доступних місцях з обмеженим простором.

Муфта холодної усадки під час видалення корду щільно сідає забезпечуючи рівномірну товщину електричної ізоляції не залежачи від професіоналізму монтажника.

Муфта холодної усадки створює постійний радіальний тиск, який буде діяти протягом усього терміну її служби. У міру того як кабель під впливом перепадів температури розширюється і стискається, разом з ним розширюється і стискається муфта холодної усадки, зберігаючи герметичне ущільнення. Тому холодна усадка найбільш придатна в ситуаціях з великими стрибками навантаження або значними перепадами температур. Для забезпечення достатнього радіального притискного тиску початковий діаметр муфти холодної усадки повинен бути більше діаметра кабелю. [3]

Висновки.

Муфти гарячої та холодної усадки мають свої переваги. Муфти гарячої усадки дешеві, порівняно просто виготовляються, стійкі до агресивних середовищ, але все ж таки у багатьох випадках більш доцільно використовувати муфти холодного усаджування за їхні численні переваги над ТУ муфтами. Однією з таких переваг є простота та безпечність монтажу.

Монтаж кабельних термоусаджуваних муфт вимагає спеціальних пожежних допусків на роботу з вогнем, а також різні дозвіл різних інстанцій, що тягне за собою додаткові витрати. При проведенні монтажних робіт в кабельних колодязях і прохідних тунелях проблеми виникають у зв'язку з присутністю в них горючих газів, які при контакті з полум'ям можуть призвести до вибуху. Гази, що виділяються полум'ям пальника, повинні примусово виводитися з колодязя, а в робочу зону необхідно забезпечити подачу свіжого повітря з метою створення безпечних умов роботи. З цих причин вироби холодної усадки є більш безпечним вибором при роботах в кабельних колодязях, прохідних тунелях і в інших місцях з можливою надлишкової загазованістю.


СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ:

 

  • Мікульонок, І.О. (2020). Технологічні основи перероблення полімерних матеріалів. (2-ге вид.). Київ: КПІ ім.Ігоря Сікорського.

  • Хаверкамп, В.Л., Хей, С.А., Вілк, М. & Маркелов, І.А. Cистема перехідних муфт Raychem на напругу до 35 кВ. Вилучено із https://www.volta-a.com.ua/articles/traj (08.12.2020).

  • Холодная усадка и термоусадка: специфические особенности двух технологий. (2020). Москва: ЗАО «3М Россия».


HOT AND COLD SHRINKAGE COUPLINGS

GRECHANYUK B.,
Student of the Faculty of Power Engineering and Automation
Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute named after Igor Sikorsky"
UKRAINE

Abstract.
Today, electricity cannot exist without the use of cable glands. Which are divided into hot and cold shrinkage couplings, which in turn are divided into connecting and end. Couplings are required to connect the cable when laying it over relatively long distances. Such couplings have quite high requirements, so progress does not stand still and technology is constantly improved. One of the new technologies is a cold shrinkage coupling. This technology was invented by a company from the United States - "3M". But hot and cold shrinkage couplings have their disadvantages and advantages, which we will consider below.


Keywords: coupling; shrinking; cable; laying; assembling; lived.

© Гречанюк Б.Я., 2020

© Grechanyuk B., 2020

 

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

PUBLISHED : 08.12.2020