Концевые муфты

В начале и конце кабельной линии необходимо жилу кабеля соединить с соответствующими устройствами линии электропередачи. Если в изоляции кабеля электрическое поле в большинстве случаев близко к радиальному, то в концевой муфте электрическое поле в месте обрыва металлической оболочки становится неравномерным (рис. 4.2).

 

Рис.4.2. Электрическое поле в месте обрыва металлической оболочки.

 

Поэтому изоляция концевой муфты должна: обеспечивать надежную работу муфты в этих условиях. Концевые муфты должны также предохранять изоляцию кабеля от атмосферных воздействий.

Перед монтажом концевой муфты с конца кабеля на определенной длине снимаются защитные покровы и металлическая оболочка, причем на кабель заранее надеваются все необходимые элементы конструкции хвостовой части муфты. Далее на жиле кабеля монтируется выводное устройство. Конструкция этого устройства должна в случае необходимости обеспечивать компенсацию температурных, перемещений кабеля, что достигается наличием гибких или пружинящих связей с жилой.

В месте обрыва экрана по изоляции кабеля в концевых муфтах размещается дополнительная изоляция, размеры и форма которой определяются после проведения электрического расчета внутренней изоляции концевой муфты. Дополнительная изоляция в муфтах кабелей с бумажной пропитанной изоляцией выполняется вручную в виде подмотки рулонами из предварительно пропитанной кабельной бумаги. В муфтах на напряжения 1–35 кВ бумажная подмотка может заменяться литой эпоксидной изоляцией или деталями из эластомеров.

В муфтах кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжения 1–10 кВ дополнительная изоляция накладывается на кабель в виде подмотки из самосклеивающихся лент, в муфтах на напряжение 35 кВ и выше используются детали из пластмассы, эластомеров или дополнительная изоляция из полиэтилена или этиленпропилена, которая накладывается на кабель методом экструзии.

Для защиты изоляции кабеля и дополнительной изоляции муфты от влаги и загрязнений конец кабеля с подмоткой помещается в фарфоровый изолятор. Конструкция должна быть герметичной.

Пространство между подмоткой и фарфоровым изолятором заполняется специальными изоляционными компаундами: битумными или маслоканифольными составами (для муфт на напряжение до 35кВ), кабельными маслами (для муфт маслонаполненных кабелей). Концевые муфты кабелей с пластмассовой изоляцией могут заполняться кремнийорганическими жидкостями.

Конструкции концевых муфт значительно упрощаются, если они применяются на класс напряжения до 10 кВ и расположены в закрытых помещениях. В этих случаях для оконцевания кабелей применяются так называемые концевые заделки.

Наиболее сложную конструкцию имеют муфты маслонаполненных кабелей на напряжение 110 кВ и выше, так как при таких напряжениях необходимо принудительное регулирование электрического поля. В муфтах на напряжение до 110 кВ поле регулируется введением различных экранов, располагаемых вблизи мест с большой напряженностью электрического поля, а в муфтах на напряжение 110 кВ и выше – с помощью, так называемой подмотки конденсаторного типа. Подмотка конденсаторного типа состоит из слоев пропитанной маслом бумаги, разделенных станиолевыми обкладками из металлической фольги. Длины и диаметры слоев рассчитываются таким образом, чтобы распределение электрического поля внутри муфты было наиболее равномерным.

В последнее время большое распространение получили так называемые кабельные вводы. Они предназначены для закрытого соединения кабеля с масляным трансформатором или распределительным устройством с элегазовой изоляцией.

Соединение кабеля с обмоткой трансформатора производится обычно спомощью перемычки между открытым вводом трансформатора и концевой муфтой кабеля. Металлическая арматура и экраны верхней части трансформаторного ввода и кабельной муфты находятся под высоким напряжением, что создает определенные трудности при размещении таких соединений на территории предприятий, вблизи рабочих площадок и т. п. Поэтому большое распространение получили, кабельные вводы в трансформатор (КВТ) (рис. 4.3).

 

Рис. 4.3. Подключение кабеля к трансформатору:

а) – с открытым вводом; б) – с встроенным вводом;

1 – кабель; 2 – трансформатор

 

В последнем случае соединение вывода трансформатора с токопроводящей жилой концевой муфты кабеля производится в специальной промежуточной камере, заполненной маслом, поэтому все части соединения, имеющие высокий потенциал, находятся внутри металлического заземленного кожуха, заполненного изоляционным маслом.

Так как концевая муфта кабеля, а также трансформаторный ввод размещаются в масле, их размеры значительно сокращаются.

Помимо сокращения производственных площадей, трансформаторы со встроенными вводами обладают еще целым рядом существенных преимуществ. Отсутствие в таких трансформаторах открытых частей, находящихся под высоким напряжением, позволяет, например, на электростанциях сблизить генератор и повышающий трансформатор, что значительно уменьшает потери энергии в системе низкого напряжения. Трансформаторы со встроенными вводами можно размещать непосредственно у потребляющего электроэнергию объекта, так как они безопасны в обслуживании. Очень удобны такие трансформаторы при работе в сильно загрязненной атмосфере.