Раздел 1. Монтаж электрооборудования

В. Н. Костин

Монтаж и эксплуатация оборудования
систем электроснабжения

Учебное пособие

Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области энергетики и электротехники в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям 650900 — «Электроэнергетика» и 654500 — «Электротехника, электромеханика и электро- технологии»

Санкт-Петербург

Утверждено редакционно-издательским советом университета

УДК 621.31.002.72

Костин В. Н. Монтаж и эксплуатация оборудования систем электроснабжения. — 2-е изд., доп. — СПб.: СЗТУ, 2005. — 177 с.

Рассмотрено на заседании кафедры электроснабжения 22 февраля 2006 года; одобрено методической комиссией энергетического факультета 20 марта 2006 года

Учебное пособие включает основные сведения об организации
и проведении монтажа и технической эксплуатации воздушных и ка­бельных линий электропередачи, силовых трансформаторов и обору­дования распределительных устройств систем электроснабжения.

Для студентов электроэнергетических специальностей вузов. Книга мо­жет быть полезна инженерно-техническим работникам, занимающимся монтажом и эксплуатацией электрооборудования.

Рецензенты:

член корр. академии электротехнических наук РФ, д. т. н., проф. СПбГУВК В. А. Шошмин; гл. инженер ЛВС ОАО «Ленэнерго» В. С. Яковлев; ст. инспектор ФГУ «Балтгосэнергонадзор» В. И. Никишин

Составитель В.Н. Костин, канд. техн. наук, проф.

Ó Северо-Западный государственный заочный технический

университет, 2006

Предисловие

Одной из задач обучения специалистов в области электроэнергетики является подготовка их к монтажно-наладочной и эксплуатационной деятельности. В связи с этим в учебном пособии рассмотрены вопросы организации и проведения монтажа и технической эксплуатации электро-оборудования.

Первый раздел учебного пособия посвящен вопросам монтажа электрооборудования; второй — вопросам его эксплуатации.

В главе 1 рассматриваются вопросы подготовки, организации и планирования электромонтажных и пуско-наладочных работ; излагаются основные сведения об индустриализации, механизации, охране труда при выполнении этих работ; приводится порядок приемки объектов в эксплуатацию.

В главах 2…5 излагаются вопросы монтажа, испытаний и сдачи в эксплуатацию воздушных и кабельных линий электропередачи, силовых трансформаторов, оборудования распределительных устройств.

В главе 6 даются сведения об организации эксплуатации оборудования; показана связь эксплуатации и надежности; на основе показателей надежности оцениваются продолжительность ремонтного цикла, цикла технического обслуживания, сопоставляются различные системы ремонта оборудования, рассматривается обеспечение ремонтных работ запасными частями. Здесь же приводится основная эксплуатационная техническая документация.

В главах 7…10 рассмотрены вопросы технической эксплуатации воздушных и кабельных линий электропередачи, силовых трансформаторов и оборудования распределительных устройств. Глава 11 посвящена инфракрасной диагностике состояния электрооборудования — тепловизионному контролю.

В Приложениях даются характеристики кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и самонесущих изолированных проводов.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 650900 — Электроэнергетика (специальность 1004 — «Электроснабжение») и по направлению 654500 — Электротехника, электромеханика, электротехнология (специальность 181300 — «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»).

Автор выражает благодарность доктору технических наук, профессору СПбГУВК В.А. Шошмину, главному инженеру ЛВС ОАО «Ленэнерго» В.С. Яковлеву, старшему инспектору ФГУ «Балтгосэнергонадзор» В.И. Никишину за внимательное рецензирование рукописи, замечания и пожелания, улучшившие содержание пособия.

Введение

Электрооборудование — это совокупность электротехнических устройств, предназначенных для выполнения определенных функций. Состояние электрооборудования, выполняющего функцию электро­снабжения, во многом определяет эффективность основного производ­ства. Выход из строя оборудования системы электроснабжения может повлечь за собой опасность для жизни людей, расстройство сложного технологического процесса, массовый недоотпуск продук­ции и другой материальный ущерб. Поэтому одной из главных целей монтажа и последующей эксплуатации электрооборудования является обеспечение требуемого уровня его надежности в течение всего срока службы.

От качества электромонтажных работ зависит уровень надежности оборудования, достижение им проектных тех­нико-экономических показателей. Поэтому электромонтажные работы должны проводиться при высоком уровне инженерной подго­товки, с максимальным переносом этих работ из монтажной зоны на электромонтажные заводы и мастерские. Непосредственно в монтажной зоне работы должны сводиться к монтажу комплектного и крупноблочного оборудования.

В процессе эксплуатации под воздействием окружающей среды
и эксплуатационных режимов работы происходит постепенный износ оборудования. Поддерживание работоспособности оборудования осу­ществляется за счет его технического обслуживания, при котором вы­полняются периодические осмотры, профилактические измерения, испытания, диагностирование состояния оборудования, устраняются выявленные дефекты и неисправности.

Наиболее действенным средством поддерживания оборудования
в требуемом техническом состоянии, восстановления работоспособно­сти и продления срока эксплуатации является ремонт, требующий для своего осуществления значительных материальных затрат. Поэтому правильный выбор системы обслуживания и ремонта оборудования снижает себестоимость основной продукции предприятия.

Выводу оборудования в ремонт должны предшествовать профи­лактические испытания и тщательная диагностика текущего состояния оборудования. Качественный ремонт оборудования может быть вы­полнен только в специализированном подразделении или на предпри­ятии с высоким уровнем технологической дисциплины и использова­нием технологических процессов, применяемых на заводах-изго­то­ви­те­лях оборудования.

Планирование электромонтажных работ

Планирование является одной из главных функций управления процессом производства строительных работ, в том числе и электро­монтажных работ. Одной из задач планирования является нахождение вариантов рациональной взаимосвязи этапов производства электро­монтажных работ. Важным моментом планирования является взаим­ная увязка работ во времени при условии непрерывности их выполне­ния, особенно при производстве работ в действующих электроуста­новках.

Наиболее простой формой планирования работ является составле­ние календарного плана-графика работ, представляющего собой доку­мент, регламентирующий поставку во времени оборудования и ком­плектующих изделий, потребность в механизмах, машинах, трудовых и энергетических ресурсах, распределение капитальных вложений и объемов электромонтажных работ.

Линейные календарные графики работ являются консервативными в своем исполнении и отражают только одну возможную ситуацию хода работ. При возникающих отклонениях во времени и во взаимо­связи по факторам производства эта модель должна быть скорректиро­вана или построена заново.

При планировании электромонтажных работ используются сете­вые модели, основными элементами которых являются сетевые гра­фики. Разработка такого графика начинается с установления перечня работ, которые необходимо выполнить, определения их продолжи­тельности, рациональной технологической последовательности и взаи­мо­связей между ними.

Основные составляющие сетевого графика — события и работы. Каждая работа, отраженная в графике, имеет свою продолжитель­ность: детерминированную, устанавливаемую нормативами времени, или вероятностную, устанавливаемую, например, на основе статисти­ческих данных. Работа может быть фиктивной, не требующей времен­ных затрат, но указывающей на возможность начала данной работы только после завершения другой (установка трансформатора возможна только после затвердевания железобетонного фундамента).

Событие представляет собой завершение одной или нескольких работ, создающих возможность для начала других работ. На сетевом графике (рис. 1.2) события изображаются кружком, разделенным на секторы. В верхнем секторе указывается номер события, в левом — ранний из возможных сроков совершения события, в правом — позд­ний из допустимых сроков совершения события.

На сетевом графике работа i-j изображается стрелкой, соединяю­щей два события — предшествующее i и последующее j (сплошная стрелка — действительная работа; пунктирная — фиктивная работа). Направление стрелки показывает порядок выполнения работы; про­должительность работы t указывается цифрой у стрелки.

Цепь последовательных работ, соединяющая исходное (1) и за­вершающее (11) события, называется полным путем сетевого графика. Полный путь, имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим путем. В соответствии с рис. 1.2 критический путь со­ставляет 30 дней. По отношению к критическому все остальные пути сетевого графика имеют резерв времени.

Рис. 1.2. Сетевой график монтажа подстанции 10/0,4 кВ:

1–2 — монтаж освещения подстанции, t = 3 дня; 2–3 — монтаж панелей щитов (распре­делительных, управления, учета), 8 дней; 2–4 — ревизия, монтаж и наладка силовых трансформаторов, 6 дней; 2–5 — монтаж РУ 10 кВ, 8дней; 3–5 — фиктивная работа; 3–6 — прокладка контрольных кабелей и силовых кабелей 0,4 кВ, 10 дней; 4–8 — ввод кабе­лей 10 кВ к трансформаторам, 4 дня; 5–7 — ввод и разделка кабелей в камерах РУ 10 кВ, 6 дней; 6–7 — разделка и подключение кабелей к щитам 0,4 кВ, 3 дня; 6–11 — проверка схемы, регулировка аппаратуры, наладка панелей щитов 0,4 кВ, 7 дней; 7–8 — фиктивная работа; 7–11 — наладка схем РУ 10 кВ, 6 дней; 8–9 — фази­ровка кабелей 10 кВ в камерах трансформаторов, 1 день; 9–10 — разделка и присоеди­нение кабелей 10 кВ к трансформаторам, 2 дня; 9–11 — привязка наружных трасс кабе­лей, выполнение надписей на стенах и дверях подстанции, 1 день; 10–11 — высоко­вольтные испытания кабелей и трансформаторов, 1 день.

Обычно разработку и анализ сетевых моделей выполняют в два этапа. На первом этапе строят сетевой график и рассчитывают все его параметры, на втором — осуществляют анализ, корректировку и оп­тимизацию сетевого графика.

Процесс оптимизации сетевого графика по времени заключается, прежде всего, в сокращении продолжительности критического пути. Здесь можно выделить три способа оптимизации. Первый способ за­ключается в такой корректировке сетевого графика, которая позволяет сократить продолжительности работ критического пути за счет ресур­сов (трудовых и материальных), отведенных для работ, не лежащих на критическом пути. Эти работы могут быть отодвинуты на какое-то время, поскольку сроки их выполнения не влияют на конечный срок.

Второй способ оптимизации состоит в изменении то­пологии сети графика. Это осуществляется введением в сетевую мо­дель многовариантной технологии выполнения работ, установлением новых путей и взаимосвязей работ и сокращением в конечном итоге критического пути.

Третий способ оптимизации связан с расчленением продолжительных работ на отдельные параллельно выполняемые ра­боты (части).

В целом система сетевого планирования позволяет наглядно пред­ставить и оценить объем электромонтажных работ, осуществить более обоснованное планирование и оперативное управление этими работами.

Подготовка к производству электромонтажных работ

До начала производства электромонтажных работ на объекте должны быть выполнены следующие мероприятия:

• получена подрядчиком проектно-техническая документация, ут­вержденная штампом заказчика «к производству работ»;

• согласованы между подрядчиком и предприятиями-постав­щи­ками график поставки оборудования с учетом технологической последовательности производства работ, перечень сложного электрооборудования, монтируемого с привлечением шефмон­тажного персонала предприятий-поставщиков, условия транс­портирования к месту монтажа тяжелого и крупногабаритного электрооборудования;

• подготовлены помещения для размещения бригад рабочих, инже­нерно-технических работников, производственной базы, а так­же для складирования материалов и инструмента;

• осуществлена приемка по акту строительной части объекта под монтаж электрооборудования и выполнены предусмотренные нормами и правилами мероприятия по охране труда, противо­пожарной безопасности, охране окружающей среды.

При приемке оборудования в монтаж производится его осмотр, проверка комплектности (без разборки), проверка наличия и срока действия гарантий предприятий-изготовителей. Результаты осмотра оформляются соответствующим актом.

Электрооборудование при монтаже вскрытию и ревизии не под­лежит, за исключением случаев, когда это предусмотрено государст­венными и отраслевыми стандартами или техническими условиями, а также случаев длительного хранения оборудования с нарушением заводских инструкций. Разборка оборудования, поступившего оплом­бированным с предприятия-изготовителя, запрещается.

Деформированное и поврежденное электрооборудование подле­жит монтажу только после устранения повреждений и дефектов.

Электрооборудование, на которое истек нормативный срок хране­ния, указанный в государственных стандартах или технических усло­виях, принимается в монтаж только после проведения предмонтажной ревизии, исправления дефектов и испытаний. Результаты проведенных работ должны быть занесены в формуляры, паспорта и другую сопро­водительную документацию на оборудование, должен быть составлен акт о проведении указанных работ.

Помещения закрытых распределительных устройств, фундаменты под электрооборудование сдаются под монтаж с полностью закончен­ными строительными и отделочными работами. Сдача-приемка поме­щений и фундаментов для установки сложного и дорогостоящего электрооборудования, монтаж которого будет выполняться с привле­чением шефмонтажного персонала, производится совместно с пред­ставителями предприятия, осуществляющего шефмонтаж.

До начала электромонтажных работ, например, на открытых рас­пределительных устройствах генподрядчик должен закончить плани­ровку территории, сооружение подъездных путей, кабельных кана­лов, установить шинные и линейные порталы, соорудить фунда­менты под электрооборудование, ограждения вокруг распредели­тельного устройства, резервуары для аварийного сброса масла, под­земные коммуникации.

В конструкциях порталов и фундаментов под оборудование рас­пределительных устройств должны быть установлены предусмотрен­ные проектом закладные части и крепежные детали, необходимые для крепления гирлянд изоляторов и оборудования. В кабельных каналах и тоннелях должны быть установлены закладные детали для крепления кабельных конструкций. Должно быть также закончено сооружение водопровода и предусмотренных проектом автоматических устройств пожаротушения.

В зданиях и сооружениях, сдаваемых под монтаж электрооборудо­вания, генподрядчиком или прямым строительным подрядчиком должны быть выполнены предусмотренные архитектурно-строитель­ными чертежами постоянные проемы, ниши, отверстия в стенах и пе­рекрытиях, необходимые для перемещения электрооборудования и монтажа низковольтных электрических сетей и контрольных кабелей. После выполнения электромонтажных работ генподрядчик обязан осуществить заделку временных отверстий, борозд, ниш и гнезд.

Пусконаладочные работы

Пусконаладочные работы, сопровождающие электромонтажные работы, представляют собой комплекс работ, включающий проверку, настройку и испытания электрооборудования с целью обеспечения его проектных параметров и режимов.

Пусконаладочные работы осуществляются в четыре этапа.

На первом (подготовительном) этапе подрядчик:

• разрабатывает (на основе проектной и эксплуатационной документации предприятий-изготовителей) рабочую программу пусконаладочных работ, включающую мероприятия по охране труда;

• передает заказчику замечания по проекту, выявленные в процессе разработки рабочей программы;

• готовит парк измерительной аппаратуры, испытательного оборудования и приспособлений.

На этом этапе работ заказчик:

• выдает подрядчику уставки релейной защиты, блокировок и автоматики, согласованные с энергосистемой;

• подает напряжение на рабочие места наладочного персонала от временных или постоянных сетей электроснабжения;

• назначает представителей по приемке пусконаладочных работ и согласовывает с подрядчиком сроки выполнения работ, учтенные в общем графике строительства.

На втором этапе производятся наладочные работы на отдельно стоящих панелях управления, защиты и автоматики, а также наладочные работы, совмещенные с электромонтажными работами. Начало пусконаладочных работ определяется степенью готовности строительно-монтажных работ: в электротехнических помещениях должны быть закончены все строительные работы, включая и отделочные, закрыты все проемы, колодцы и кабельные каналы, выполнено освещение, отопление и вентиляция, закончена установка электрооборудования и выполнено его заземление.

На этом этапе генеральный подрядчик обеспечивает временное электроснабжение и временную связь в зоне производства работ. Заказчик обеспечивает:

• согласование с проектной организацией вопросов по замечаниям, выявленным в процессе изучения проекта;

• авторский надзор со стороны проектных организаций;

• замену отбракованного и поставку недостающего электрооборудования, устранение дефектов электрооборудования и монтажа, выявленных в процессе производства пусконаладочных работ;

• поверку и ремонт электроизмерительных приборов.

По окончании второго этапа пусконаладочных работ и до начала индивидуальных испытаний подрядчик вносит изменения в принципиальные электрические схемы объектов электроснабжения, включаемых под напряжение.

На третьем этапе пусконаладочных работ выполняются индивидуальные испытания электрооборудования, в частности проверка и испытания систем охлаждения и РПН трансформаторов, устройств защиты, автоматики и управления оборудованием, особенно с новыми реле фирм Сименс и АББ. Началом данного этапа считается введение эксплуатационного режима на данной электроустановке, после чего пусконаладочные работы должны относиться к работам в действующих электроустановках и выполняться с оформлением наряда-допуска и соблюдением технических и организационных мер безопасности.

На этом этапе производятся индивидуальные испытания оборудования, настройка параметров, уставок защит и характеристик оборудования, опробование схем управления, защиты и сигнализации, а также опробование электрооборудования на холостом ходу.

Обслуживание электрооборудования на этом этапе осуществляется заказчиком, который обеспечивает расстановку эксплуатационного персонала, сборку и разборку электрических схем, а также осуществляет технический надзор за состоянием электрооборудования.

После окончания индивидуальных испытаний электрооборудование считается принятым в эксплуатацию. При этом подрядчик передает заказчику протоколы испытаний электрооборудования повышенным напряжением, проверки устройств заземления и зануления, а также исполнительные и принципиальные электрические схемы, необходимые для эксплуатации электрооборудования. Все остальные протоколы наладки электрооборудования передаются заказчику в срок до четырех месяцев после приемки объекта в эксплуатацию.

Окончание пусконаладочных работ на третьем этапе оформляется актом технической готовности электрооборудования для комплексного
опробования.

На четвертом этапе пусконаладочных работ производится комплексное опробование электрооборудования по утвержденным программам. На этом этапе выполняются пусконаладочные работы по настройке взаимодействия систем электрооборудования в различных режимах. В состав указанных работ входят:

• обеспечение взаимных связей, регулировка и настройка характеристик и параметров отдельных устройств и функциональных групп электроустановки с целью обеспечения на ней заданных режимов работы;

• опробование электроустановки по полной схеме на холостом ходу и под нагрузкой во всех режимах работы для подготовки к комплексному опробованию технологического оборудования.

Пусконаладочные работы на четвертом этапе считаются законченными после получения на электрооборудовании предусмотренных проектом параметров и режимов, обеспечивающих устойчивый технологический процесс. Для силовых трансформаторов — это 72 часа работы под нагрузкой, для воздушных и кабельных линий электропередачи — 24 часа работы под нагрузкой.

Подготовительные работы

До начала работ по сооружению воздушных линий электропередачи должны быть выполнены следующие работы:

• получены разрешения на ведение работ по трассе воздушной линии ВЛ, включая территории лесных массивов и сельскохозяйственных угодий;

• подготовлены временные помещения для размещения монтажных бригад и прорабских участков;

• организованы временные базы для складирования материалов;

• проверены состояние дорог, мостов и подъездных путей к трассе ВЛ, при необходимости сооружены временные подъездные дороги;

• расчищена полоса земли вдоль трассы, а в лесной местности устроены просеки;

• осуществлен предусмотренный проектом снос строений, находящихся на трассе ВЛ или вблизи нее и препятствующих производству
работ;

• выполнен производственный пикетаж — установка вдоль трассы ВЛ пикетов, отмечающих будущие места установки опор.

После устройства временных баз для хранения материалов выполняется транспортировка этих материалов в район прохождения ВЛ.

Перевозка опор на трассу ВЛ осуществляется специальными стволовозами. Барабаны с проводом перевозят в вертикальном положении, закрепляя их в кузове автотранспорта растяжками из стальной проволоки. Фарфоровые и стеклянные подвесные изоляторы, предварительно проверенные и собранные в гирлянды требуемой длины и транспортируются на трассу ВЛ в специальных деревянных контейнерах, предохраняющих изоляторы от механических повреждений.

Разгрузка опор и барабанов с проводом должна выполняться, как правило, подъемными кранами.

Поставка строительной техники на трассу ВЛ осуществляется своим ходом или на специальных автомобильных платформах.

Сборка и установка опор

Сборка опор. Стойки деревянных опор (рис. 2.1) соединяются
в нахлест с железобетонными приставками (пасынками). Соединения приставок с деревянной стойкой выполняются с помощью бандажей из стальной проволоки или стальных хомутов. Для бандажей применяется мягкая оцинкованная проволока диаметром 4 мм или неоцинкованная проволока диаметром 5…6 мм. Число витков бандажа принимается равным:

• 12 — при диаметре проволоки 4 мм;

• 10 — при диаметре проволоки 5 мм;

• 8 — при диаметре проволоки 6 мм.

Деревянные опоры для ВЛ напряжением 35 кВ и выше поставляются отдельными элементами (стойки, траверса, раскосы), сборка которых между собой выполняется с помощью болтовых соединений.

В стойках деревянных опор ВЛ напряжением до 10 кВ высверливаются отверстия для вкручивания стальных крючьев, на которые с помощью полиэтиленовых колпачков армируются штыревые изоляторы. На траверсах деревянных П-образных опор ВЛ напряжением 35 кВ и выше в просверленные отверстия устанавливаются элементы сцепной арматуры для дальнейшего крепления гирлянд изоляторов. При необходимости по стойке деревянной опоры прокладывается заземляющий спуск из стальной проволоки.

Рис. 2.1. Деревянные (а), железобетонная (б) и стальная (в) опоры ВЛ:

1 — стойка опоры; 2 — железобетонная приставка (пасынок); 3 — бандаж из стальной проволоки или стальной хомут; 4 — крючья для армировки изоляторов; 5 — раскосы для жесткости; 6 — траверсы; 7 — сцепная арматура для крепления гирлянды изоляторов; 8 — железобетонные фундамены.

На железобетонных опорах ВЛ с помощью специальных хомутов монтируются стальные траверсы. Для ВЛ напряжением до 10 кВ эти траверсы имеют штыри, на которые с помощью полиэтиленовых колпачков армируются штыревые изоляторы. Для ВЛ напряжением 35 кВ и выше на концы траверс устанавливаются элементы сцепной арматуры для дальнейшего крепления гирлянд подвесных изоляторов.

Металлические опоры поставляются отдельными элементами, сборка которых между собой выполняется с помощью болтовых соединений. После завершения сборки металлических опор производится восстановление их антикоррозийного покрытия в местах его повреждения при транспортировке и сборке.

Сборка опор выполняется по возможности ближе к месту ее будущей установки. При сборке применяются автокраны, домкраты и другие механизмы и инструменты. Собранные опоры должны соответствовать рабочим чертежам проекта ВЛ.

Фундаменты опор. Металлические опоры устанавливаются на железобетонные фундаменты (подножники) или сваи. Котлованы под фундаменты металлических опор разрабатываются экскаваторами. Заглубление железобетонных свай в грунт выполняется виброударным способом. Глубина заложения фундаментов или свай должна соответствовать проекту ВЛ.

Одновременно с устройством фундаментов выполняется монтаж заземляющих устройств — устанавливаются искусственные вертикальные и горизонтальные заземлители. В качестве естественных заземлителей используются непосредственно железобетонные фундаменты опор.

Верхние части железобетонных фундаментов нивелируются по горизонтали и на них устанавливается жесткий шаблон, соответствующий размерам нижней части металлической опоры. После этого котлованы засыпаются с послойной трамбовкой грунта. Шаблон снимается после засыпки котлованов.

Железобетонные и деревянные опоры устанавливаются без фундаментов. Котлованы для деревянных и железобетонных опор разрабатываются специальными буровыми машинами. Диаметр котлована должен превышать нижний диаметр (размер) стойки опоры на 5…10 см. Глубина котлованов должна соответствовать проекту ВЛ.

Установка опор. Методы установки опор зависят от их конструкций, фундаментов, а также наличия тех или иных подъемных средств и механизмов. Большинство опор устанавливаются с помощью подъемного крана соответствующей грузоподъемности. Вылет и рабочий ход стрелы подъема крана должны обеспечивать полный подъем опоры, перемещение ее к месту установки и удержание в вертикальном положении до закрепления опоры на фундаменте или в грунте.

При установке опоры выверяется ее вертикальное положение. Для металлических опор используются металлические прокладки, устанавливаемые между пятой опоры и верхней плоскостью железобетонного фундамента. Вертикальность деревянных и железобетонных опор достигается с помощью временных оттяжек и упоров до окончательного закрепления опоры в грунте. Котлованы под деревянные и железобетонные опоры после выверки их вертикального положения засыпаются гравийно-песчаной смесью с послойным трамбованием.

Монтаж кабельных муфт

Оконцевание кабелей с целью их подключения к оборудованию выполняется с помощью концевых муфт; соединение отдельных кусков кабелей — с помощью соединительных кабельных муфт. Концевые муфты устанавливаются в начале и конце КЛ. Количество соединительных муфт на 1 км КЛ определяется строительной длиной кабеля.

Муфты изготавливаются из различного материала. Основным требованием, предъявляемым к кабельной муфте, является надежность ее работы. Поэтому муфта должна быть герметичной, влагостойкой, обладать механической и электрической прочностью, стойкостью к воздействию окружающей среды. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют муфты горячей (термоусаживаемые) и холодной усадки, применяемые для кабелей с любой изоляцией.

Перед монтажом муфты конец кабеля разделывается. Операция разделки кабеля заключается в последовательном удалении с некоторым сдвигом всех слоев кабеля от наружной защитной оболочки до фазной изоляции токоведущей жилы (рис. 3.6 и 3.7). Размеры разделки зависят от напряжения, марки, сечения жил кабеля и приводятся в справочниках и монтажных инструкциях.

Рис. 3.6. Общий вид разделанного трехжильного кабеля с бумажной
изоляцией:

1 — токопроводящие жилы; 2 — фазная изоляция; 3 — общая (поясная) изоляция;
4 — герметичная оболочка; 5 — подушка под броней; 6 — броня из стальных лент;
7 — наружный защитный покров; 8 — проволочный бандаж; 9 — бандаж из ниток

Рис. 3.7. Общий вид разделанного одножильного СПЭ кабеля:

1 — токопроводящая жила; 2 — экран из полупроводящей пластмассы; 3 — СПЭ изоляция; 4 — экран из полупроводящей пластмассы; 5 — водонабухающий слой; 6 — экран из медных проволок; 7 — наружная защитная пластмассовая оболочка; 8 — проволочный бандаж

Термоусаживаемые муфты. Эти муфты используются при любом способе прокладки кабелей, надежны в эксплуатации (срок службы не менее 30 лет), характеризуются простотой монтажа (»1 час для оконцевания и »2 часа для соединения кабелей напряжением 6–10 кВ). Напряжение на КЛ может подаваться сразу же после монтажа муфты.

Широкий диапазон термоусадки позволяет использовать один типоразмер муфты для разных типов кабелей и сечений жил, что значительно сокращает складской запас муфт. Например, всего два типоразмера покрывают весь диапазон сечений кабелей, используемых в распределительных сетях напряжением 6–10 кВ (один типоразмер используется для сечений 70–120 мм2, второй — для сечений 150–240 мм2). Арматура термоусаживаемых муфт практически не подвергается старению и может складироваться неограниченно долго.

Принцип термоусадки основан на технологии изготовления поперечно сшитых полимеров с пластической памятью формы. В комплект термоусаживаемой муфты входят элементы (трубки, манжеты, перчатки, шланги и другие), поставляемые в растянутом состоянии, что позволяет легко их надеть на элементы разделанного кабеля. При нагревании пропан-бутановой горелкой или строительным феном происходит усадка этих деталей и плотный охват элементов кабеля, чем создается, герметичная и механически прочная конструкция. Температура усадки составляет 120–150°С и не является опасной для изоляции кабеля.

Надежную герметизацию обеспечивают специальные клеевые
и мастичные герметики, нанесенные на внутренние поверхности элементов муфты. Одновременно с нагревом термоусаживаемых элементов происходит расплав и растекание герметизирующих материалов с заполнением всех пустот.

Рис. 3.8. Концевая термоусаживаемая муфта для трехжильного кабеля (а) и одножильного кабеля (б):

1 — наконечник; 2 — манжета концевая; 3 — трубка жильная; 4 — пальцевые манжеты и перчатка; 5 — лента регулятор для выравнивания электрического поля; 6 — манжета поясная; 7 — проводник заземления; 8 —шланг

Герметизирующие материалы за счет специальных добавок (ZnO) обладают полупроводящими свойствами и, следовательно, выравнивают электрическое поле. За счет этого полностью исключается причина разрядов в областях повышенной напряженности электрического поля (в контактных соединениях жил, на срезе экрана).

Конструкции термоусаживаемых концевых муфт приведены на рис. 3.8. Основные операции монтажа термоусаживаемой концевой муфты для одножильного кабеля приведены на рис. 3.9.

Рис. 3.9. Монтаж концевой термоусаживаемой муфты:

а — разделанный кабель с наконечником; б — усаживание трубки регулятора,
выравнивающей электрическое поле; в — усаживание жильной манжеты; г — установка проводника заземления и усаживание шланга; д — усаживание концевой манжеты; е — усаживание поясной манжеты

Монтаж концевой термоусаживаемой муфты для трехжильного кабеля принципиально не отличается от монтажа муфты одножильного кабеля. В муфтах трехжильных кабелей используются термоусаживаемые перчатки, надеваемые на три жилы разделанного кабеля.

Конструкция термоусаживаемой муфты для соединения трехжильных кабелей показана на рис. 3.10. Основные операции монтажа такой муфты приведены на рис. 3.11.

Рис. 3.10. Термоусаживаемая соединительная муфта:

1 — защитный корпус; 2 — болтовое контактное соединение жил; 3 — манжета, изолирующая контактное соединение; 4 — перчатка; 5 — фазная трубка; 6 — манжета для герметизации корпуса муфты; 7 — проводник, обеспечивающий непрерывность цепи заземления

Рис. 3.11. Монтаж соединительной термоусаживаемой муфты:

а — усаживание жильных трубок; б — наматывание ленты-регулятора; в — усаживание перчаток; г — соединение жил болтовыми соединителями и обворачивание их пластинами-регуляторами; д — усаживание подкладных манжет; е — усаживание изолирующих манжет; ж — закрепление проводника перемычки и обмотка экранной лентой; з — усаживание шланга; и — наматывание ленты герметика и усаживание поясных манжет; к — установка защитного кожуха (усаживание концевых переходников)

Проводник заземления концевых муфт и проводник перемычки, обеспечивающий непрерывность цепи заземления в соединительных муфтах, монтируются с помощью системы непаянного заземления, поставляемого в комплекте муфты. Контактное соединение заземляющего проводника с металлической оболочкой (экраном) кабеля закрывается герметизирующей лентой, обеспечивающей защиту этого соединения от коррозии.

Проводники заземления муфт выполняются гибким медным проводом. Сечения этих проводников должны быть не менее:

• 16 мм² — при сечении жил кабеля до 120 мм²;

• 25 мм² — при сечении жил кабеля до 240 мм².

При монтаже термоусаживаемых муфт удается уйти от таких экологически вредных операций, как пайка при монтаже свинцовых муфт, битумное наполнение муфт. При термоусадке отсутствуют экологически опасные газовые выделения.

Муфты холодной усадки. Эти муфты обладают всеми достоинствами термоусаживаемых муфт. Кроме того, монтаж муфты холодной усадки не требует операции нагрева, что позволяет сократить время монтажа такой муфты приблизительно в два раза по сравнению со временем монтажа термоусаживаемой муфты.

Муфта холодной усадки состоит из EPDM-резины, предварительно натянутой на удаляемую при монтаже спираль. При удалении спиралевидного корда за специально оставленные с обеих сторон муфты свободные концы корда муфта легко усаживается, обеспечивая полную герметизацию кабеля.

Толстые стенки муфты создают дополнительную защиту от механических воздействий. Кроме того, EPDM-резина устойчива к воздействию влаги, кислот, щелочей и ультрафиолетового излучения.

Соединительная муфта холодной усадки для одножильного кабеля показана на рис. 3.12. Основные операции монтажа такой муфты показаны на рис. 3.13.

Рис. 3. 12. Соединительна<