Безмуфтовое соединение высоковольтного кабеля

Особенно это актуально для Московского региона, крупных городов России, а также для Украины и Беларуси.

Объемы прокладки кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена из года в год растут.

Уже сегодня рынок кабельно-проводниковой продукции выглядит примерно так: 80% занимает кабельная продукция с применением изоляции из сшитого полиэтилена, и только 20% занимает кабель с бумажной пропитанной изоляцией, с резиновой изоляцией и др.

Учитывая данную тенденцию, компании разрабатывают новые материалы с улучшенными характеристиками, постоянно совершенствуют конструкцию муфт с использованием инновационных разработок, и именно сегодня актуальны различные варианты соединения кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Рассмотрим сначала обычное стандартное соединение кабеля с использованием муфты. Стандартная высоковольтная кабельная муфта для соединения кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена состоит из множества компонентов, предварительно изготовленных на заводе. Их конструкция, как правило, предполагает: механический соединитель, адаптер, сам корпус муфты, конус выравнивания напряженности электрического поля, высоковольтный электрод, фиксирующее кольцо, металлический экранирующий зажим, проводящая трубка, медная сетка, изоляционная трубка и т.д. Соединяемые концы кабелей разделываются, т.е. последовательно со сдвигом 2-3 см удаляются все слои: наружная защитная оболочка, броня, подушка под броней и т.д. до токоведущей жилы. Одноименные жилы разделанных концов кабелей соединяются с помощью опрессовки в гильзах или пайки в гильзах. После соединения жил восстанавливается фазная изоляция, и место соединения кабелей помещают в соединительную муфту. Для кабелей высокого напряжения применяются, как правило, свинцовые, эпоксидные или термоусаживаемые муфты.

Такое соединение имеет ряд относительных недостатков:
• большие габариты муфт;
• требуется достаточно большое пространство для монтажа (установка специального шатра);
• высокая трудоемкость монтажа;
• отсутствие запаса материалов;
• высокая стоимость.

Говоря о безмуфтовом соединении высоковольтного кабеля, мы, конечно, не исключаем наличие соединительной муфты. Но, мы говорим о соединении кабеля с помощью специальной технологии сращивания, так называемой «муфты вулканизированного типа». Технология впервые была применена для соединения подводных кабелей: в 1973 году для шведской энергетической компании было осуществлено строительство 85 километров кабельной линии с применением подводного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 84 кВ между Швецией и Аландскими островами в Балтийском море.

Почему данная технология была применена впервые именно для подводных проектов?

Потому что подводные проекты представляют особую сложность, как с точки зрения выполнения, применения сложных технологических процессов и специальной техники, так и с точки зрения более высоких затрат. К тому же, одной из самых агрессивных сред является морская вода, и выбрать техническое решение для таких условий наиболее трудно. В результате,  применение безмуфтового соединения для морских проектов стало оптимальным.

На данный момент «соединительная муфта вулканизированного типа» уже более 30 лет успешно применяется для соединения подземных и подводных высоковольтных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и отвечает самым высоким требованиям надежности. Было сделано более 2500 муфт, которые до сих пор находятся в эксплуатации, например, в Швеции, Англии и других странах.

Хочется особенно отметить, что технология нашла свое применение в Англии по той причине, что большинство работ по строительству кабельных линий проходит в очень стесненных условиях. Во многом данный вид соединительных муфт нашел свое применение в коллекторах и тоннелях метрополитена, где существуют значительные пространственные ограничения. Кроме того, преимущество использования очевидно при ремонтно-восстановительных работах, особенно если нет возможности оборудовать кабельный колодец.

«Соединительная муфта вулканизированного типа» изготавливается непосредственно на объекте с помощью специального оборудования, дополнительно осуществляется подготовка места производства работ. Чтобы сделать муфту на три фазы, требуется примерно 4-5 рабочих дней для двух, прошедших подготовку, специалистов. При этом мы не ждем месяцами, когда стандартные муфты будут произведены на заводе и поставлены на объект, как в случае с применением стандартной высоковольтной кабельной муфты.

Хочется подчеркнуть, что процесс подготовки мест для производства работ значительно отличается от процесса с применением стандартной соединительной муфты. Объем предварительных работ различен и зависит в основном от расположения рабочего места: непосредственно в земле, в коллекторе или в кабельных сооружениях.

Итак, что же представляет собой «соединительная муфта вулканизированного типа»?

Для соединения производится стандартный набор работ для разделки и подготовки кабеля. Технология заключается в соединении кабеля путем сращивания жилы. Сращивание происходит под высокой температурой и давлением, что достигается за счет специального инструмента. Данная технология позволяет не только сращивать алюминиевые или медные жилы, но и срастить медь с алюминием. После сращивания жилы необходимо соблюдение особых процессов, времени и температурных режимов, которые заданы особенностями технологии. Кроме того, прямо на месте изготовления муфты специалисты выполняют тщательную проверку качества сращивания. Затем производится восстановление конструкции кабеля слой за слоем, а именно, восстановление полупроводящего слоя, восстановление изоляции из сшитого полиэтилена, водонабухающей ленты, экрана, оболочки из полиэтилена и т.д., все зависит от конструкции того или иного кабеля. По завершению всех работ выдается гарантия 36 месяцев. Необходимо отметить то, что место соединения кабеля в диаметре не превышает 10 % от диаметра самого кабеля.

Итак, использование технологии безмуфтового соединения высоковольтного кабеля нам позволяет:
1. Снизить затраты на каждой строительной длине. Стоимость готового изделия, включая стоимость работ по монтажу, будет ниже приблизительно на 40 % стоимости использования традиционной высоковольтной соединительной кабельной муфты.
2. Исключить время ожидания изготовления стандартной муфты, т.к. муфта изготавливается прямо на месте монтажа, а монтаж системы из 3-х фаз составляет 4-5 рабочих дней и требует не более 2-х специалистов.
3. Производить соединение кабеля в условиях ограниченного пространства.
4. Улучшить электрические показатели. Увеличение сопротивления проводника в месте соединения незначительно по сравнению с муфтовым соединением, существенно снижаются потери за счет четкой геометрии и высокой точности исполнения сращивания.
5. Исключить необходимость обслуживания.

Гарантия на изделия составляет 36 мес. Технология применяется на кабельных системах Ericsson до 170 кВ с возможностью применения на кабельной продукции других производителей.