Temat: Osprzęt kablowy.

Osprzęt kablowy służy do wykonywania i ochrony połączeń odcinków kabli (mufy) oraz zakończeń kabli (głowice). Mufy i głowice prefabrykowane powinny być montowane przez odpowiednio przeszkolonych monterów. Mufy i głowice muszą być tak wykonane, aby miejsca połączenia i zakończenie kabli miały cechy zbliżone do cech kabla oraz uniemożliwiały przenikanie wilgoci do ich wnętrza.

Zasady doboru, budowy i montażu osprzętu kablowego są zawarte w katalogu [10.58] oraz w poszczególnych instrukcjach montażu osprzętu przeznaczonego do danego typu kabli. Konstrukcje muf zapewniają połączenia elektryczne żył i powłok metalowych kabli oraz odpowiednią izolację tych połączeń. Mufy mogą być przelotowe i odgałęźne, czyli trójnikowe.

Głowice chronią izolację kabla od wnikania wilgoci i utraty syciwa oraz stanowią przeważnie zakończenia linii kablowej. Stosowane są one przy wejściach kabla do celki w rozdzielnicy wnętrzowej oraz do połączeń kabla z szynami, zaciskami urządzeń elekt­rycznych, przewodami napowietrznymi na słupie itp. Zakończenie kabla może znajdować się wewnątrz pomieszczenia lub na zewnątrz, stąd też głowice dzieli się na wnętrzowe i napowietrzne.

Z wielu instrukcji montażu osprzętu wydanych przez różne przedsiębiorstwa, zakłady energetyczne i organizacje należy polecić instrukcje: MO-1 [10.45] i MO-2 [10.46].

Instrukcja MO-1 składa się z Kart montażowych oddzielnych dla każdego rodzaju osprzętu. Karty montażowe są uszeregowane wg. metod łączenia i zakończenia kabli następująco:

1. Zakończenia bezgłowicowe.

2. Osprzęt tradycyjny i jego zmodyfikowane odmiany.

3. Osprzęt z taśm.

4. Osprzęt z materiałów chemoutwardzalnych (żywic).

5. Osprzęt z zastosowaniem materiałów termokurczliwych.

6. Osprzęt z zastosowaniem materiałów zimnokurczliwych.

7. Inne (osprzęt mieszany, zwany kombinowanym, prefabrykowany itp.).

Każdy z podanych rodzajów osprzętu ma kilka wykonań. Każdy rodzaj i sposób wykonania osprzętu ma swoją Kartę montażową. Karta montażowa oprócz nazwy ma oznaczenie literowo-cyfrowe. I tak np. oznaczenie MO-1/3.5 oznacza Kartę montażową zawartą w instrukcji MO-1 i opisującą montaż mufy wykonanej z taśm (oznacza to cyfra 3), natomiast cyfra 5 oznacza piąte kolejno rozwiązanie osprzętu z taśm. Przy doborze osprzętu kablowego należy korzystać z najnowszego wydania katalogu tego osprzętu, a przy jego montażu należy posługiwać się aktualną instrukcją montażową.

Bezgłowicowe zakończenia kabli.

W celu zakończenia kabli o izolacji z tworzyw sztucznych na napięcie znamionowe do 0,6/1 kV w pomieszczeniach i w warunkach napowietrznych oraz kabli na napięcie znamionowe 3,6/6 kV w pomieszczeniach i warunkach napowietrznych pod zadaszeniem dopuszcza się niestosowanie głowic. Warunkiem koniecznym bezgłowicowego zakończenia kabli o izolacji z tworzyw sztucznych jest zarówno niełączenie tych kabli (np. w mufie) z kablami o izolacji papierowej, jak i zabezpieczenie kabli przed wnikaniem do ich wnętrza wody i skroplin.

Osprzęt tradycyjny i jego zmodyfikowane odmiany.

Tradycyjne i zmodyfikowane konstrukcje muf i głowic na niskie i średnie napięcia obejmują:

— korpusy żeliwne, aluminiowe lub z innych metali do ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi;

— izolatory porcelanowe, izolatory i rury izolacyjne ochronne z tworzyw sztucznych do ochrony przed oddziaływaniem wpływów atmosferycznych przy głowicach napowietrz­nych;

— zalewy bitumiczne, syciwa, impregnaty do ochrony przed wilgocią;

— papiery nasycone do odtwarzania izolacji.

Osprzęt tradycyjny i jego zmodyfikowane odmiany jest przeznaczony głównie do kabli o izolacji papierowej. Może on być stosowany także do kabli o izolacji z tworzyw sztucznych (polwinitu), np. mufy żeliwne. Muf tych nie stosuje się do łączenia kabli o powłoce z polietylenu ze względu na brak przyczepności zalewy kablowej do polietylenu.

Osprzęt żeliwny tradycyjny - chociaż pewny pod względem elektrycznym - ma wiele wad, m.in. duże wymiary i masę, trudny montaż. W związku z tym coraz powszechniej są stosowane jego zmodyfikowane odmiany lub osprzęt innego rodzaju.

Przykłady tradycyjnych i zmodyfikowanych odmian muf i gło­wic:

MŻ - mufa żeliwna przelotowa (rys.1) na napięcie znamionowe l — 30 kV, przeznaczona zasadniczo do łączenia kabli elektroenergetycznych trójżyłowych i cztero-żyłowych o izolacji papierowej i powłoce ołowianej, o przekroju żył (aluminiowych i miedzianych) 4—240 mm². Wykorzystywana jest także do łączenia kabli o izolacji papierowej z kablami o izolacji z tworzyw sztucznych, o powłokach z polwinitu. Mufa typu MŻ (zmodernizowana) zastępuje wcześniej produkowane mufy typu MP, MPo i MPg. Może być stosowana także do łączenia kabli sygnalizacyjnych.

Rysunek 1. Mufa żeliwna przelotowa typu MŻ na napięcie l—30kV / - górna cześć mufy, 2 - dolna część mufy, 3 - pokrywa, 4 - uchwyt, 5 - śruba uziemiająca, 6 - części złączne.

Montując w mufie typu MŻ kable do l kV, zaleca się stosować do niej wkładkę ołowianą typu W (dla gruntów podmokłych). Do kabli na napięcie powyżej l kV do 30 kV należy zawsze stosować wkładkę typu W lub 3W. Wykonane są one z odpowied­nio ukształtowanych dwóch części z blachy ołowianej. Wkładki ołowiane typu W i 3W zastępują wcześniej stosowane wkładki typu WO i 3WO, a przeznaczone są do bezpośred­niej ochrony miejsc połączeń jednożyłowych, trójżyłowych i czterożyłowych kabli o izolacji papierowej i powłoce ołowianej. Wkładki te mogą być również stosowane do mufy żeliw­nej przelotowej typu MPo produkowanej dawniej. Po zamontowaniu wkładki na kablu zalewa się ją impregnatem elektroizolacyjnym rodzaju I, a następnie korpus mufy zalewa się czarną zalewą bitumiczną rodzaju B.

Przykłady kilku głowic.

GOw -głowica olejowa wnętrzowa na napięcie 15—30 kV, przeznaczona do zakończenia kabli (aluminiowych i miedzianych) jednożyłowych i trój-powłokowych, o izolacji papierowej, powłoce metalowej i osłonie z materiałów włóknis­tych. Korpus głowicy jest wykonany ze stopu aluminium, tuleja wlotowa z mosiądzu i ocynowana, a izolator z przezroczystej żywicy syntetycznej, co umożliwia obserwację poziomu syciwa kablowego (syciwo rodzaju I). Korpus i sworzeń w izolatorze kompletnym uszczelnia się za pomocą zestawu żywicznego, natomiast kabel przylutowuje się do tulei wlotowej. Zadaniem stożka ołowianego jest prawidłowe wysterowanie pola elektrycznego przez połączenie ekranu żyły kabla z korpusem, a następnie z uziemieniem. Na przykład typ GOw - 30/120 Al oznacza: głowica olejowa wnętrzowa na napięcie do 30 kV, do zakończenia kabli aluminiowych jednożyłowych o przekroju żył 120 mm².

3GOw - głowica olejowa wnętrzowa (rys.2) na napięcie 6—30 kV, przeznaczona do zakończenia kabli trójżyłowych o izolacji papierowej, powłoce metalowej i osłonie z materiałów włóknistych. Głowica ta jest wytwarzana w dwóch odmianach:

płaskiej i przestrzennej. Korpus l i pokrywa 2 są wykonane ze stopu aluminiowego, tuleja wlotowa 3 z mosiądzu i ocynowana, a izolatory 4 z żywicy syntetycznej. Po zamontowaniu głowicy na kablu napełnia się ją syciwem rodzaju I. Na przykład typ 3GOw - 30/120 Al oznacza: głowica olejowa wnętrzowa na napięcie do 30 kV, do zakończenia kabli aluminio­wych trójżyłowych o przekroju żył 120 mm².

Dobór głowic typu 3GOw przedstawiono w tabl. 10.13. Głowice tego typu należy montować zgodnie z instrukcją [10.34].

Rysunek 1

Głowica olejowa wnętrzowa przestrzenna typu 3GOw na napięcie 6-30 k V: a) odmiana sworznia do żył o przekrojach 16—120 mm²;

b) odmiana sworznia do żył

o przekrojach 150-240 mm²

K - fragment pokrywy z otworami

do mocowania, 1 - korpus,

2 - pokrywa, 3 - tuleja wlotowa,

4 - izolatory kompletne ze

sworzniami, 5 - stożki ołowiane

Osprzęt z taśm.

Stosowany jest do wykonywania muf i głowic do kabli o izolacji z tworzyw sztucznych, głównie do kabli o izolacji polietylenowej YHAKX (YHAKXS) na napięcia znamionowe 15—20 k V. W zależności od typu kabla stosuje się taśmy:

— półprzewodzące,

— sterujące,

— izolacyjne.

Są to głównie taśmy importowane i wraz z innymi materiałami są kompletowane w ze­stawy montażowe.

Taśmy półprzewodzące samoprzylepne służą do wygładzania powierzchni (likwidacji lub złagodzenia ostrzy) elementów przewodzących kabla. Wykonywane są na bazie kauczuku syntetycznego, a ich rezystywność wynosi ok. 0,6 Ω • m. Pokrywa się nimi elementy metalowe kabla o nieregularnych kształtach, takie jak: końcówki, złączki, ekrany. Taśmy te należy nawijać z odpowiednim naciągiem. W Polsce stosuje się taśmy pół­przewodzące Scotch nr 13 (firmy 3M) i firmy Bishop nr 17 (oznaczenie cyfrowe to jed­nocześnie szerokość taśmy w milimetrach). Naciąg podczas nawijania tych taśm powinien być taki, aby powodował zmniejszenie szerokości taśmy do 2/3 jej szerokości pierwotnej.

Taśmy sterujące samoprzylepne służą do wysterowania pola elektrycznego przy krawędziach usuniętego częściowo ekranu z kabli na napięcie znamionowe powyżej 6 kV. W Polsce są stosowane taśmy Scotch nr 2220 (firmy 3M) oraz taśmy „Stress-Wrap" firmy Bishop. Naciąg w czasie nawijania taśmy Scotch nr 2220 powinien być taki, aby spowodo­wał zmniejszenie jej pierwotnej szerokości, tj. 19 mm, do szerokości 17 mm. Nadmierne zwiększenie naciągu powoduje utratę właściwości sterujących.

Taśmy izolacyjne są wytwarzane jako samoprzylepne i przylepne. Taśmy samo­przylepne służą do odtwarzania izolacji żył kabli, przede wszystkim na napięcie powyżej l kV do 30 kV, w sposób zbliżony do izolacji kabla (bez pęcherzyków powietrza). Taśmy te nawija się ze stosunkowo dużym naciągiem, umożliwiającym zwulkanizowanie się po­szczególnych warstw taśmy. Wytrzymałość taśm na przebicie wynosi ok. 50 kV/mm, a rezystywność ok. 10¹⁴ Ω • m. W Polsce stosuje się taśmę Scotch nr 23 lub taśmę W-963 firmy Bishop. Tam, gdzie jest wymagana duża odporność na działanie wysokiej tem­peratury i czynników atmosferycznych stosuje się również taśmy silikonowe, np. Scotch nr 70 lub Bishop nr 20 „Tri Sil".

Taśmy przylepne natomiast są przeznaczone do izolowania elementów osprzętu na napięcie do l kV oraz ochrony muf i głowic przed wilgocią. Są to taśmy z klejem, produkowane na bazie PVC. Powinny być nawijane z lekkim naciągiem tak, aby nie tworzyły się fałdy i zmarszczki. Do najczęściej używanych w Polsce taśm izolacyjnych przylepnych należą: Scotch nr 33 oraz Bishop nr 85.

Osprzęt z materiałów chemoutwardzalnych (żywic).

Przeznaczony jest on do kabli o izolacji z tworzyw sztucznych i kabli o izolacji papierowej na napięcie znamionowe 1—10 k V. Żywice nie mogą być stosowane na mufy i głowice do kabli o izolacji lub powłoce polietylenowej z powodu braku jakiejkolwiek przyczepności do tego materiału. Mufy i głowice tego typu wykonuje się metodą odlewania kadłubów z odpowiedniej żywicy epoksydowej. W tym celu używa się zestawów montażowych produkowanych przez Zakłady Wytwórcze Osprzętu Sieciowego w Katowicach-Kostuchnie. W skład zestawu wchodzą:

— forma,

— pałeczka (z PVC lub szklana) do mieszania kompozycji,

— zestaw żywiczny.

Formy do muf i głowic (z PVC lub metalowe) służą do jednokrotnego lub wielokrotnego użytku (nierozbieralne i rozbieralne). Wszystkie części z PVC wielokrotnego użytku, które mogą się zetknąć z żywicą, powinny być każdorazowo przed wlaniem do formy kompozycji żywicznej posmarowane cienką warstwą pasty silikonowej lub wosku. Formy metalowe powinny być uprzednio pomalowane lakierem silikonowym. Zestawy żywiczne można przygotować we własnym zakresie lub wykorzystać gotowe. Zestawy te mogą być dwu­składnikowe bez wypełniacza i trójskładnikowe z wypełniaczem. Pierwszym składnikiem jest żywica epoksydowa rozcieńczona odpowiednim rozpuszczalnikiem, a drugim skład­nikiem jest utwardzacz „Z". Trzeci składnik stanowi wypełniacz w postaci granulek kwarcowych.

W zależności od typu kabla należy dobrać odpowiedni zestaw montażowy z tablic podanych w katalogu [10.58].

Osprzęt żywiczny nie powinien być montowany w temperaturze niższej niż + 10°C ze względu na czas utwardzania się żywicy, znacznie wydłużający się w niższej temperaturze.

Składniki do wypełniania form należy przechowywać w szczelnych naczyniach, w po­mieszczeniach suchych, w temperaturze niższej niż +20°C. W warunkach normalnych dopuszczalny czas magazynowania wynosi ok. l roku. Żywice powinny być przechowywa­ne w odpowiednich naczyniach, nie narażonych na bezpośrednie oddziaływanie promieni słonecznych.

Osprzęt z materiałów termokurczliwych.

Osprzęt tego rodzaju jest przeznaczony do kabli o izolacji z tworzyw sztucznych. Krajowe rury termokurczliwe są powszechnie stosowane w mufach do łączenia kabli na napięcie do l kV. W osprzęcie na wyższe napięcie stosuje się rury importowane i wprowa­dza się rury produkcji krajowej. Rury i kształtki termokurczliwe wykonuje się z tworzyw sztucznych sieciowanych przez napromieniowanie (polietylen usieciowany, poliolefiny, PVC). Dzięki usieciowaniu tworzyw uzyskuje się odksztalcalnosć powrotną (tzw. pamięć kształtu), wzrasta odporność termiczna osprzętu i zmniejsza się wpływ szkodliwych czyn­ników atmosferycznych na osprzęt.

W procesie montażu rur i kształtek termokurczliwych na kablu podgrzewa się je - przeważnie za pomocą palnika gazowego - do temperatury 120—200°C. Pod wpływem ciepła rury kurczą się i obciskają ściśle elementy kabla, a po ostygnięciu pozostają w stanie obkurczonym.

Rury termokurczliwe są wytwarzane przez Zakład Urządzeń Technologicznych w Człu­chowie. Oznaczane są one symbolami RP (rura pogrubiona) i RPK (rura pogrubiona z wewnętrzną warstwą klejową). W przypadku stosowania rur typu RP konieczne jest użycie kleju w celu uszczelnienia połończeń.

Rysunek przedstawia mufę z rur termokurczliwych z klejem do kabli czterożyłowych typu

YAKY na napięcie do 1kV.

1 - rura wewnętrzna,

2 - rura zewnętrzna,

3 - żyła,

4 - izolacja,

5 - powłoka,

6 - spoina,

7 - klej.

1

---