Заливные кабельные муфты с полиуретановым компаундом: обзор технологии!

Заливные кабельные муфты с полиуретановым компаундом

Для того, чтобы соединительная муфта не стала слабым местом кабельной линии критически важно сделать правильный выбор конструкции и технологии монтажа муфты. Такие условия как: обводнение, погруженное состояние, сырые грунты и запрет на применение открытого огня и строительных фенов ограничивают применение свинцовых муфт и муфт из термоусадочных материалов. В свою очередь набирающая популярность технология муфт холодной усадки тоже не применима в подобных условиях, потому что допускает медленное капиллярное проникновение воды в погруженном состоянии муфты, так как не предполагает адгезии материала муфты к изоляции кабеля. В любом случае, выбранная муфта должна соответствовать конкретной кабельной линии по электрической прочности.

Для кабельных линий, находящихся в неблагоприятных внешних условиях и подвергающихся негативным химическим и механическим воздействиям, в условиях влажной среды и погруженном состоянии оптимально выбором будет заливная муфта с полиуретановым компаундом на основе двух компонентов: полилола и изоцианата. Лабораторные эксперименты продемонстрировали широкие возможности получения необходимых свойств благодаря нужному соотношению объемов компонентов и присутствию некоторых соединений, а не наполнителей, регулирующих электрические и механические свойства полимеризовавшегося компаунда.

Получение «ненаполненного монолитного полиуретанового компаунда холодного отверждения» идеально соответствует потребностям электротехнической отрасли. Низкая вязкость и высокая проникающая способность готовой к отверждению смеси гарантирует качественное заполнение сложной формы корпуса муфты, с минимальными зазорами, высочайшей адгезией к поливинилхлориду, пластмассам, металлам и резине. Образование пузырьков и полостей в объеме корпуса отсутствует, ведь при их появлении в быстро твердеющем компаунде неизбежно приведет к необходимости повторной установки муфты. В то же время, чрезмерная текучесть тоже ни к чему. Возможно просачивание смеси через зазоры в уплотнителях. Это значит, что в компаунде сочетается оптимальное время отвердевания до состояния геля и его вязкость. Полное время отвердевания полиуретановой смеси в некоторой степени зависит от внешней температуры и составляет около двух часов. Следует отметить, что напряжение в линию может подаваться сразу, без ожидания окончания каких-либо физико-химических процессов.

При хорошей термо- и влагостойкости, высоких физико-механических и электроизоляционных характеристиках, прочный и эластичный материал имеет минимальную усадку (около 4%) при отверждении компонентов. Эластичность является важной характеристикой, обеспечивающей плотное прилегание компаунда к изоляции гибких кабелей. Она же обеспечивает высокие виброгасящие свойства, которые необходимы для длительной службы кабельных соединений в горнодобывающей промышленности, метро, влажных цехах, со множеством механизмов, являющихся источниками вибрации. Среднее значение электрической прочности полиуретанового компаунда вполне соответствует таким условиям, в которых применение линий с высоким напряжением ограничено.

Двухкомпонентные полиуретановые компаунды можно использовать в температурном диапазоне, от -40 оС до +150 оС. Они устойчивы к длительному воздействию не только воды, но и солей и химикатов, а также высокому давлению. Грибки, бактерии и плесень находят поверхность такого полимера непригодной для жизни.

Вязкость смеси компонентов можно варьировать в пределах 450 - 4500 МПа*с, а твердость по Шору от 10 до 180. Относительное удлинение при растяжении может достигать сотен процентов, разрушающее напряжение — от 1 до 10 МПа и более. Компаунд устойчив и к разрушающему напряжению при «раздире», которое находится в диапазоне 4 - 25 и выше. Этот параметр важен в горнорудной промышленности, так как нередки случаи повреждения кабелей различными механизмами.

Диэлектрическая прочность полиуретановых компаундов составляет около 20 кВ/мм, диэлектрическая проницаемость 6 - 9,5 при температурах 23 оС и 80 оС. Значение этой величины хорошо согласуется с диэлектрической проницаемостью кабелей и не приводит к искажению электрических полей, которое со временем может вызвать дефекты изоляции. Объемное сопротивление падает от 2,0*1014 Ом*см до 7,0*1010 Ом*см с увеличением температуры от 23 оС до 80 оС и остается достаточно высоким, чтобы предотвратить возможные утечки тока при низких напряжениях. Эти характеристики с запасом обеспечивают надежную изоляцию линий низкого напряжения в самых неблагоприятных условиях.

Таким образом, для соединения кабелей ВВГ, АВВГ, АПвВГ и ПвВг, часто используемых во влажной среде, а также ВПП, ВПВ, КВВ и их аналогов, применяющихся для подключения погружных насосов, оптимальным выбором является применение заливных двухкомпонентных полиуретановых соединительных кабельных муфт. Тип кабеля зарубежного производства может носить общее название, к примеру, multicore, nonshielded или polymer icinsulated cable. Дополнительные материалы дают возможность сращивания бронированных кабелей. Единственное, что следует учитывать - монтаж должен осуществляться при горизонтальном положении муфты.

Свойства полиуретановых муфт подтверждено сертификатом Соответствия ВостНИИ, разрешающего их применение в горнодобывающей промышленности.

Особенности монтажа соединительных заливных полиуретановых муфт для кабеля

Технологии монтажа полиуретановых муфт несколько отличаются у разных производителей. Примером простого, быстрого и надежного монтажа служат муфты из ряда моделей Scotchcast 91-NBA. Ниже приводятся особенности технологии и монтажа этих муфт.

Основу муфты составляет набор для приготовления компаунда для заливки корпуса муфты. Ясно, что слишком медленное затвердевание компаунда допускает протекание готовой смеси наружу, а слишком быстрое — к ненужной спешке во избежание плохого заполнения всего внутреннего объема корпуса муфты. Точность соблюдения пропорции смешиваемых компонентов влияет на самые главные свойства готовой изоляции муфты, в первую очередь, механическую прочность и способность к влагопоглощению.

полиуретановый компаунд для заливки муфт

Полиуретановая основа компаунда и соответствующий ей отвердитель находятся в пакете с разделительной мембраной в идеальной пропорции, в общем объеме, достаточном для заливки одной муфты. CMP (Close mixing and pouring) - запатентованная компанией 3М система бесконтактного смешивания и заливки компаунда. При этом соблюдаются точные пропорции компонентов, что исключает ошибки монтажа. Система полностью защищает органы дыхания и руки монтажника от контакта с химическими веществами.

Муфта соединительная заливная для кабеля

Для разрыва разделительной мембраны достаточно прихватить пакет по бокам и осторожно потянуть в стороны. Далее смесь нужно просто размять в течение двух минут

Муфта соединительная кабельная заливная проверка

Многократные удары молотком по муфте со снятым корпусом демонстрируют одновременную твердость и упругость заливки

Простой и эффективный подход к герметизации корпусов муфт перед заливкой компаундом

В части защиты корпуса муфты от протечки еще не затвердевшего компаунда известны разные подходы. Например, ряд производителей снабжают торцы корпуса муфты коническими выступами, которые надо срезать/отпиливать по имеющимся «ступенькам» в соответствии с диаметром кабеля. Другой способ герметизации - применение самоклеящихся лент, которые не должны терять свои свойств при низких и высоких температурах. Кроме сложностей с материалами и адгезией таких лент особенно при низких температурах, существует мелкая, но важная для монтажников, проблема найти конец ленты в рулоне.

Вопрос совпадения диаметров внутренних отверстий муфты и кабеля, исключающий протекание компаунда наружу, в серии Scotchcast 91-NBA решен применением губчатых уплотнительных манжет. Манжета выполнена в виде шайбы с просечками, позволяющими легко вынуть лишнюю внутреннюю часть манжеты. Образовавшееся отверстие должно быть несколько меньше диаметра кабеля. Манжеты можно установить даже после соединения жил (для этого они выполнены разрезными. После защелкивания креплений корпус муфты сжимает эластичную манжету и место примыкания муфты к кабелю надежно уплотняется.

Заливная соединительная муфта монтаж

Губчатый уплотнитель можно надеть на кабель после соединения жил. Благодаря его упругости, после защелкивания креплений на корпусе муфты, обеспечивается плотное прилегание уплотнителя к изоляции кабеля и корпусу

Для получения свойственной полиуретановым компаундам адгезии необходимо выполнить простые требования: поверхность изоляции кабелей должна быть обезжирена и зашкурена крупной наждачной бумагой, полоска которой находится в комплекте.

Оптимальное усилие сжатия манжеты достигается выбором соответствующего размера муфты. К примеру, имеется 8 отличающихся только геометрическими размерами муфт в ряду Scotchcast 91-NBA.

Заливная соединительная муфта для многожильного кабеля

Полиуретановые пористые манжеты надо устанавливать прорезью вверх (Рис. 1).

Трехэлементный корпус муфты позволяет обеспечить необходимое прижатие манжеты к корпусу муфты и изоляции кабеля максимально простым способом (Рис 2). Решение о применении губчатых уплотнителей в прямых заливных муфтах избавляет монтажника от множества мелких операций, которые нежелательны в экстремальных погодных условиях, увеличивают время монтажа и, соответственно, простоя линии.

Заливные муфты для соединения кабелей

Губчатые уплотнители обеспечивают простоту монтажа и хорошую герметичность полости муфты перед ее заливкой компаундом. Жидкая полиуретановая смесь абсорбирует влагу из воздуха и при монтаже в условиях избытка влаги требуется принятия определенных мер. Технология закрытого смешивания (CMP) решает эту задачу.

Преимущества технологии закрытого смешивания

После появления технологии закрытого смешивания (CMP-технологии) многое изменилось в отношении скорости и безопасности выполнения работ по заливке муфт. К примеру, в комплекте заливной муфты Scotchcast 91-NBA отсутствуют какие-либо переходники для соединения пакета с двухкомпонентным полиуретановым компаундом и корпуса муфты. Для заливки смеси в корпусе муфты предусмотрен специальный прокалывающий приемный клапан, который вместе с таким же клапаном на пакете полностью исключает контакт компонентов компаунда с воздухом. Рабочая смесь не имеют ярко выраженного запаха, но довольно токсичны и требуют при пользовании определенных мер защиты органов дыхания и кожи от летучих веществ, образующихся в процессе смешивания компонентов.

Достоинства и недостатки заливных муфт

Контакт компаунда с внешней средой исключается благодаря простому стыковочному устройству. Это исключает протекание смеси наружу и избавляет от принятия защитных мер во время работ.

Достоинства и недостатки заливных полиуретановых кабельных муфт

Здесь хорошо виден прокалывающий приемный клапан

Область применения заливных муфт с полиуретановым компаундом

Для начала заливки объема муфты компаундом достаточно повернуть заливной клапан вместе с пакетом на 90 градусов

Муфта заливная соединительная Scotchcast 91-NBA с полиуретановым компаундом

Полупрозрачный корпус муфты позволяет контролировать качество заливки визуально

Три соединенных воедино элемента корпуса заливной соединительной муфты Scotchcast 91-NBA позволяют быстро произвести «обхват» кабеля. Меньшая длина линий стыковки, в отличие от двухэлементных корпусов, позволяет добиться герметичности более простым способом.

Заливные муфты с полиуретановым компаундом монтаж, фото

Одноэлементный корпус муфты предпочтительнее, чем двухэлементный, т.к. имеет меньшую длину линии стыковки

Линейка соединительных кабельных муфт Scotchcast 91-NBA рассчитана на работу в наиболее распространенных сетях низкого напряжения. Все модели предназначены для установки на кабели со сплошной изоляцией, а также, контрольные кабели. Тип кабеля зарубежного производства может носить общее название, к примеру, multicore, nonshielded или polymer icinsulatedcable. Дополнительные материалы дают возможность сращивания бронированных кабелей.

Заключение

Технология заливки кабельных муфт полиуретановым компаундом по праву занимает почетное место среди существующих методов качественной изоляции кабельных соединений. Визитная карточка технологии — простой, быстрый, надежный и безопасный монтаж, который исключает мелкие действия, чреватые ошибками и замедляющие работы. Физико-химические и электрические свойства компаундов обеспечивают жесткие требования стандартов для кабельных соединений.

 

Поделитесь этой страницей с друзьями и коллегами

 

Последние новости

20.09.2022

Воздушные ЛЭП весьма уязвимы для всевозможных воздействий. Но наиболее распространенным видом аварий на них являются однофазные замыкания на землю (ОЗЗ). Так называют вид повреждения, при котором одна из фаз трехфазной системы замыкается на землю или предмет, электрически связанный с землей. По статистике, на ОЗЗ приходится до 90% всех электрических повреждений ЛЭП.

29.08.2022

Кабельные линии (КЛ) постоянно подвергаются внешним неблагоприятным воздействиям (природным явлениям, механическим нагрузкам). Нередко в обрыве кабеля виноват сам человек (к примеру, в процессе проведения земляных работ). Рассмотрим самые распространенные методы определения поврежденного участка кабельной линии.

26.08.2022

На складе компании «СвязьКомплект» в наличии большой ассортимент продукции 3M. При этом товарные запасы ограничены. Спешите сделать закупки по текущим ценам!

29.06.2022

В компанию «СвязьКомплект» поступил запрос от компании “Россети Сибирь” на оснащение воздушных линий электропередач (ЛЭП) 10 и 110 кВ индикаторами короткого замыкания.

06.06.2022

Новые тепловизионные камеры промышленного применения китайского производителя Jiahehengde доступны в России! Оборудование сертифицировано и доступно под заказ!  

25.05.2022

Поиск мест повреждений кабельных линий распределительных сетей низкого напряжения является серьезной проблемой, а с учетом их распространенности, это может служить причиной значительного недоотпуска электроэнергии потребителям.

12.05.2022

Профессиональное высоковольтное оборудование b2 electronic GmbH (Австрия), предназначенное для испытания и диагностики высоковольтных кабельных линий доступно для заказа! Цены снижены и зафиксированы до конца года. Сроки поставки основной номенклатуры – около 2 недель.

12.04.2022

Нормальная эксплуатация силовых трансформаторов предполагает своевременное проведение диагностики и ремонтов. На практике используются различные методы диагностики, определяющие состояние тех или иных узлов и систем трансформатора. В ряду применяемых методов диагностики измерение температуры является самым быстрым. Измеряют температуру поверхности открытых конструктивных элементов, температуру охлаждающего масла и температуру функциональных узлов внутри трансформатора.

07.04.2022

Одним из ключевых вопросов, влияющих на надежность распределительной сети, является вопрос поиска поврежденных линий. Традиционные методы поиска места неисправности могут полагаться только на внешний осмотр во время патрулирования линии. Это сопряжено с необходимостью иметь в штате персонал, ответственный за поиск неисправностей, что приводит к дополнительным затратам человеческих, материальных и финансовых ресурсов. Поиск места повреждения занимает время и особенно осложнен в труднодоступных местах и в условиях неблагоприятных погодных условий.

23.03.2022

В данной статье описаны этапы тестирования кабельной линии на наличие частичного разряда под рабочим напряжением, в режиме онлайн. При построении ветровых электростанции (ВЭС) широко используется так называемый блочный (модульный) принцип построения главных схем, когда три или несколько генераторов соединяются с трансформатором и образуют энергоблок, как показано на схеме ниже.

Заказать звонок

Имя *
Номер телефона *
E-mail *
Комментарий *
Согласие на отправку персональных данных *


* - Обязательное для заполнения