Системи кабельних муфт на середню напругу до 35кВ
Кабельні муфти на середню напругу до 35 кВ за своєю конструкцією матеріалами в корені відрізняються від низьковольтних муфт.
При напрузі 6 - 35 кВ в кабельних лініях виникають іонізаціонниепроцесси, що впливають на електричну ізоляцію. Це воздействіеможет істотно скоротити експлуатаційну надійність ізоляції і привести до її передчасного виходу з ладу. Для зменшення впливу електричного поля на ізоляцію необхідно або збільшувати товщину ізоляції, що не економічно і можливо не у всіх випадках, або знизити градієнт напруженості електричного поля в кожній точці за рахунок вирівнювання його по всій поверхні кабельної конструкції при використанні спеціальних матеріалів. Фірмою "термофена" створений цілий комплекс матеріалів, необхідних для створення кабельної арматури на напругу до 35кВ.
Це композиційні матеріали електроізоляційного призначення стійкі до тривалого впливу електричного поля і матеріали, що регулюють електричне поле. До останніх відносяться як матеріали з проміжною провідністю (т.зв. полупроводящіе), що забезпечують рівномірний падіння напруженості на кожному своєму ділянці, так і матеріали з високою провідністю, що використовуються в якості екранів. Ці екрани вирівнюють напруженість електричного поля по периметру ізоляції провідника і суттєво зменшують або зовсім виключають взаємодію між провідниками.
Як електроізоляційних матеріалів створені трекінгостійкості композиції, матеріали з високим значенням питомої об'ємного опору, самозагасаючі матеріали.
З полупроводящіх матеріалів виготовляються в'язкі мастичні стрічки і пластини-регулятори для заповнення пустот в корінцях оброблення кабелю і місцях з'єднання жив, термонасадкові рукавички, трубки-регулятори. Провідні композиції використовуються як зовнішній екранного шару в двошарової трубці, яка застосовується в сполучних муфтах для відновлення поясний ізоляції і екрану кабелю.
Використання такої екранованої ізоляції забезпечує абсолютну прилягання екрану до ізоляції, внаслідок чого повністю виключається виникнення розрядів між заземленим екраном і ізоляцією.
Крім того в сполучних муфтах між внутрішньою і зовнішньою трубками встановлюється металевий екран у вигляді м'якої сітки подвійного повиву, що збільшує механічну міцність зовнішнього покриву муфти і відновлювальної перетин металевого екрану кабелю, що забезпечує можливість знаходження місця пробою кабелю методом "пропалювання".
Особливо слід відзначити систему ізолюючих манжет для ізоляції місць з'єднання жил у вигляді двошарових трубок, де поверх ізолюючого товстостінного шару накладено тонкостінний напівпровідний шар, який служить в якості трансмісійного покриття, розподіляє напруженість електричного поля по всій поверхні ізолюючої манжети і відповідно до зменшення його градієнта.
По краях ізолюючих манжет з заходом на жили накладається вулканізована стрічка-регулятор, що перешкоджає спотворення електричного поля в зоні ступеневої переходу ізоляції жив і одночасно служить для бандажа жил кабелю.
Використання такої комбінованої системи вирівнювання напруженості електричного поля дозволило зменшити рівень часткових розрядів в кабельних муфтах в 10-15 разів і таким чином суттєво збільшити їх експлуатаційну надійність в частині тривалого впливу електричного поля.
Вирівнювання напруженості електричного поля
Нерегульоване електричне поле на кінці кабелю
При обробленні кабелю доводиться обривати екрани, що призводить до сильного спотворення електричного поля у його зрізу. Концентрація напруженості електричного поля в одному місці створює несприятливі умови роботи ізоляції кабелю. Виникаючі внаслідок цього розряди істотно зменшують термін служби ізоляції паперово-просоченого кабелю і. як правило, пропалюють полімерну ізоляцію за годинник або навіть хвилини, (рис А)
Регульоване електричне поле на кінці кабелю
Для зниження градієнта напруженості електричного поля необхідно перерозподілити силові лінії його таким чином, щоб вони укладалися рівномірно на більшій площі. Для цієї мети використовуються вироби зі спеціальної т.зв. полупроводящей композиції. Сумарна провідність її (емкостная і активна) підбирається таким чином, щоб на кожній ділянці здійснювалося приблизно однакове падіння напруги. Це досягається за рахунок питомої сумарної провідності матеріалу і правильно підібраною довжини поверхні виробу (трубки, рукавички, покривного шару), (рис В)
Неправильно регульоване електричне поле
При неправильно обраних параметрах, наприклад, підвищеної провідності матеріалу або короткій довжині відбувається перенос зарядів з одного місця -в нашому випадку зріз екрану - на кінець покриття, тобто вирівнювання електричного поля не відбувається, а відбувається перенос "слабкою точки" з одного місця в інше, (рис С)
Графічне розподіл електричного поля
Графік розподілу електричного поля по ізоляції провідника від зрізу екрану при різних умовах.