Проблема течей масла из-под кабелей с БПИ-изоляцией с применением электроизоляционных оболочки и концевых заделок и возможность ее устранения материалов компании 3М

Page 1
background image

Page 2
background image

76

СЕТИ  РОССИИ

Презент

ация

П

роблема

 

течи

 

мас

-

ла

 

из

-

под

 

оболочки

 

и

 

концевой

 

заделки

 

сопровождает

 

всю

 

исто

-

рию

 

существования

 

кабелей

 

с

 

бумажно

-

пропитанной

 

изоляцией

Во

 

многом

 

сложностью

 

устране

-

ния

 

течи

 

обусловлен

 

переход

 

на

 

использование

 

кабелей

 

со

 

сплош

-

ной

 

экструдированной

 

изоляцией

например

из

 

сшитого

 

полиэтиле

-

на

Тем

 

не

 

менее

 

именно

 

кабели

 

с

 

бумажно

-

пропитанной

 

изоляцией

 

(

БПИ

сегодня

 

наиболее

 

часто

 

применяются

по

 

крайней

 

мере

в

 

сетях

 

среднего

 

напряжения

Течь

 

масла

 

приводит

 

к

 

резкому

 

обеднению

 

изоляции

падению

 

как

 

диэлектрических

 

характери

-

стик

так

 

и

 

способности

 

к

 

теплоот

-

воду

В

 

конечном

 

результате

 

обра

-

зование

 

течей

 

выводит

 

кабельную

 

линию

 

из

 

строя

Поэтому

 

решение

 

проблемы

 

течей

 

масла

 — 

главное

 

условие

 

продления

 

срока

 

службы

 

такого

 

типа

 

кабеля

Типовая

 

конструкция

 

кабеля

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

 

на

 

среднее

 

напря

-

жение

 

представлена

 

на

 

рис

. 1 

на

 

примере

 

кабеля

 

СБГ

-6 

производ

-

ства

 

завода

 «

Камкабель

».

Рис

. 1. 

Элементы

 

конструкции

 

кабеля

 

типа

 

СБГ

-6 

производства

 

завода

 «

Камкабель

»

1 — 

медная

 

токопроводящая

 

жила

2 — 

фазная

 

бумажная

 

изоляция

про

-

питанная

 

минеральным

 

маслом

вяз

-

ким

 

или

 

нестекающим

 

изоляционным

 

пропиточным

 

составом

; 3 — 

заполне

-

ние

 

из

 

бумажных

 

жгутов

; 4 — 

поясная

 

бумажная

 

изоляция

пропитанная

 

минеральным

 

маслом

вязким

 

или

 

нестекающим

 

изоляционным

 

про

-

питочным

 

составом

; 5 — 

экран

 

из

 

электропроводящей

 

бумаги

 

для

 

кабе

-

лей

 

на

 

напряжение

 

от

 6 

кВ

 

и

 

более

6 — 

свинцовая

 

оболочка

; 7 — 

подушка

 

из

 

битума

 

и

 

крепированной

 

бумаги

8 — 

броня

 

из

 

стальных

 

лент

.

Течь

 

масла

 

из

-

под

 

оболочки

 

и

 

концевой

 

заделки

 

обусловлена

 

несколькими

 

факторами

• 

перепадом

 

высот

 

при

 

проклад

-

ке

• 

температурным

 

расширением

 

металла

вызванным

 

измене

-

ниями

 

режимов

 

эксплуатации

в

 

том

 

числе

 

наличием

 

аварий

-

ных

 

режимов

• 

степенью

 

пропитки

 

бумажной

 

изоляции

 

минеральным

 

маслом

 

или

 

нестекающим

 

составом

;

• 

внешним

 

механическим

 

воз

-

действием

 

на

 

кабель

 

и

 

пр

.

Однако

 

неизменным

 

условием

 

отсутствия

 

течей

 

является

 

полная

 

герметизация

 

кабеля

 

по

 

всей

 

его

 

длине

включая

 

соединительные

 

муфты

 

и

 

особенно

 

концевые

 

задел

-

ки

пожалуй

самые

 

уязвимые

 

места

 

кабеля

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

.

В

 

советские

 

времена

 

кон

-

цевая

 

заделка

 

на

 

кабеле

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

 

выполнялась

 

с

 

применением

 

двух

 

следующих

 

технологий

.

Первая

 

технология

Концевые

 

заделки

 

внутренней

 

установки

 

со

 

самосклеивающимися

 

лентами

 

типа

 

ЛЭТСАР

 

для

 

кабелей

 

напря

-

жением

 

до

 10 

кВ

 

с

 

бумажной

 

изо

-

ляцией

 (

рис

. 2). 

Вторая

 

технология

Концевые

 

заделки

 

напряжением

 

до

 10 

кВ

 

внутренней

 

установки

 

в

 

стальных

 

воронках

 (

рис

. 3). 

Первая

 

технология

 

являлась

 

не

 

самой

 

надежной

а

 

вторая

 — 

не

 

самой

 

дешевой

Однако

 

за

 

неимением

 

третьей

 

технологии

 

Проблема течей масла из-под 

  кабелей с БПИ-изоляцией 

с применением  электроизоляционных 

Константин ЮРОВ, 

 старший технический специалист 

отдела электротехнического  оборудования 

 

ЗАО «3М Россия» 

обходились

 

первыми

 

двумя

Мно

-

гое

 

изменилось

 

после

 

широкого

 

внедрения

 

на

 

рынок

 

технологии

 

термической

 

усадки

.

Рассмотрим

 

типовую

 

концевую

 

кабельную

 

муфту

 

производства

 

компании

 3

М

 

типа

 92-EH 

для

 

кабе

-

ля

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

 

напряжением

 

10 

кВ

выполняемую

 

по

 

технологии

 

термической

 

усадки

.

Внешний

 

вид

 

и

 

чертеж

 

муфты

 

представлены

 

на

 

рис

. 4 (

а

 

и

 

б

).

Технология

 

монтажа

 

этой

 

муфты

 

мало

 

чем

 

отличается

 

от

 

монтажа

 

концевых

 

термоусаживаемых

 

Рис

. 2. 

Концевая

 

заделка

 

внутренней

 

установки

 

КВсл

 

для

 

кабелей

 

напряжением

 

до

 10 

кВ

 

с

 

бумажной

 

изоляцией

 

а)

б)

h=30

10

9

6

А-А

А

А

1

2
3

4

5

6
7

8

2

а

 — 

заделка

б

 — 

конусный

 

уплотни

-

тельный

 

вкладыш

; 1 — 

наконечник

, 2, 

3 — 

подмотки

 

из

 

лент

 — 

ПВХ

 

и

 

ЛЭТСАР

 

или

 

ЛЭТСАР

 

и

 

ЛЭТСАР

 

ЛПТ

, 4 — 

бумаж

-

ная

 

изоляция

 

жилы

, 5 — 

крестообраз

-

ная

 

уплотнительная

 

подмотка

, 6, 9 — 

центральный

 

и

 

боковой

 

вкладыши

7 — 

бандаж

 

из

 

ленты

 

ЛЭТСАР

, 8 — 

гер

-

метизирующая

 

подмотка

, 10 — 

линия

 

среза

 

при

 

изготовлении

 

вкладыша

.


Page 3
background image

77

№ 1, июль-август, 2010

муфт

 

других

 

производителей

Она

 

состоит

 

в

 

том

что

 

после

 

разделки

 

кабеля

 

согласно

 

инструкции

 

следует

 

последовательно

 

установить

 

на

 

кабель

 

термоусаживаемые

 

изолирующие

 

элементы

.

Конечно

такая

 

муфта

 

смотрится

 

привлекательнее

технологичнее

 

и

что

 

самое

 

главное

надежнее

 

своих

 

предтечей

Тем

 

не

 

менее

 

оболочки и концевых заделок

и возможность ее устранения

материалов компании 3М

нередкими

 

являются

 

случаи

когда

 

уклады

-

ваемая

 

в

 

корешок

 

кабеля

 

изоляционная

 

мастика

 — 

важнейший

 

элемент

 

гермети

-

зации

 — 

со

 

временем

 

размывается

под

 

перчаткой

 

образуются

 

пустоты

в

 

которые

 

устремляется

 

масло

Учитывая

 

тот

 

факт

что

 

давление

 

масла

 

в

 

кабеле

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

 

может

 

достигать

 8 

атм

со

 

временем

 

оно

 

находит

 

путь

 

наружу

 

и

 

течет

 

из

-

под

 

перчат

-

ки

С

 

этого

 

момента

 

начинается

 

процесс

 

обеднения

 

и

 

ускоренного

 

старения

 

изоля

-

ции

который

 

становится

 

тем

 

сильнее

чем

 

больше

 

перепад

 

между

 

верхним

 

и

 

нижним

 

концами

 

кабеля

.

Причин

 

тому

что

 

технология

 

дает

 

сбой

несколько

Бытует

 

обоснованное

 

мне

-

ние

что

 

одна

 

из

 

них

 — 

слишком

 

молодая

 

технология

 

применения

 

термоусадки

 

на

 

кабелях

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

Гермети

-

ки

 

не

 

рассчитаны

 

на

 

столь

 

длительный

 

контакт

 

с

 

маслом

Со

 

временем

 

масло

 

разъедает

 

герметик

находит

 

пути

 

выхо

-

да

 

и

 

начинает

 

течь

 

из

-

под

 

перчатки

Еще

 

одна

 

из

 

версий

 

заключается

 

в

 

том

что

 

на

 

Западе

откуда

 

пришла

 

к

 

нам

 

эта

 

технология

используются

 

кабели

 

с

 

обед

-

ненной

 

БПИ

-

изоляцией

и

 

эта

 

проблема

 

там

 

не

 

такая

 

явная

Известны

 

примеры

 

и

 

весьма

 

мудреных

 

конструкций

 

кон

-

цевых

 

муфт

в

 

которых

 

предусмотрено

 

отверстие

 

для

 

доливки

 

масла

что

 

повы

-

шает

 

срок

 

службы

 

кабеля

Не

 

стоит

 

забы

-

вать

 

и

 

о

 

проблеме

 

качества

 

монтажа

 

арматуры

с

 

которой

 

мы

 

сталкиваемся

 

повсеместно

Некачественный

 

монтаж

 

концевых

 

заделок

 

резко

 

повышает

 

воз

-

можность

 

появления

 

утечек

 

масла

 

из

-

под

 

муфты

Считается

что

 

течь

 

масла

 

из

-

под

 

кабельных

 

муфт

 

обуславливается

 

сово

-

купностью

 

вышеизложенных

 

факторов

к

 

которым

 

можно

 

добавить

 

еще

 

такие

как

 

брак

 

при

 

производстве

 

материалов

 

для

 

монтажа

коррозия

 

металлических

 

обо

-

лочек

механические

 

повреждения

 

муфт

 

при

 

монтаже

 

и

 

эксплуатации

 

и

 

пр

Сегодня

 

по

 

проблеме

 

устранения

 

течей

 

масла

 

из

-

под

 

концевых

 

кабельных

 

заделок

 

специалистами

 

ЗАО

 «3

М

 

Россия

» 

ведется

 

серьезная

 

работа

В

 

частности

исполь

-

зование

 

маслостойкого

 

уплотнителя

 

типа

 

силиконовой

 

мастики

  (

рис

. 5) 

позволяет

 

решить

 

главную

 

задачу

 — 

уменьшить

 

интен

-

сивность

 

течей

.

Рис

. 3. 

Концевые

 

заделки

 

КВБ

 

со

 

стальной

 

воронкой

 

для

 

кабелей

 

напряжением

 

до

 10 

кВ

 

с

 

бумажной

 

изоляцией

 

10

a)

б)

в)

6

7

8
9

1

3

2

4

5

11

11

а

 — 

заделка

 

КВБо

 

с

 

овальной

 

воронкой

б

 — 

заделка

 

КВБк

 

с

 

круглой

 

воронкой

в

 — 

малогабаритная

 

заделка

 

КВБм

 

до

 1 

кВ

; 1, 8 — 

нижний

 

и

 

верхний

 

полухомутики

, 2 — 

жила

 

кабеля

, 3 — 

фарфоровые

 

втулки

4 — 

крышка

, 5 — 

воронка

, 6 — 

болт

, 7 — 

гайка

, 9 — 

провод

 

заземления

, 10 — 

крышка

 

заливочного

 

отверстия

, 11 — 

смоляная

 

лента

.

Рис

. 4. 

Концевая

 

муфта

 3

М

 

типа

 92-EH

                  

5

7

6

15

5

14

16

13

12

11

10

9

2

8

1

К

L

4

130

20

50

 

  

 

а

внешний

 

вид

   

 

б

схема

1 — 

кабельный

 

наконечник

, 2 — 

токопроводящая

 

жила

, 3 — 

фазная

 

изоляция

4 — 

поясная

 

изоляция

, 5 — 

металлическая

 

оболочка

, 6 — 

броня

, 7 — 

наружный

 

покров

, 8 — 

герметизирующая

 

лента

, 9 — 

прозрачная

 

маслостойкая

 

изоляци

-

онная

 

трубка

, 10 — 

трекингостойкая

 

и

 

всепогодная

 

трубка

, 11 — 

трубка

 

для

 

регулирования

 

электрического

 

поля

, 12 — 

клин

 

для

 

регулирования

 

электриче

-

ского

 

поля

, 13 — 

изоляционная

 

мастика

, 14 — 

термоусаживаемая

 

перчатка

15 — 

поясная

 

манжета

, 16 — 

проводящая

 

бумага

.


Page 4
background image

78

СЕТИ  РОССИИ

Рис

. 5. 

Применение

 

силиконовой

 

мастики

 3

М

 

в

 

концевой

 

заделке

 

кабеля

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

Рис

. 6. 

Схема

 

нагнетания

 

компаунда

 

под

 

давлением

 

(RPM-

технология

)

Пистолет-шприц 
для нагнетания 
компаунда

Копус муфты в виде кокона

Рис

. 7. 

Монтаж

 

соединительной

 

муфты

 

по

 RPM-

технологии

 

При

 

этом

 

специалистами

 

компании

 

3

М

 

и

 

ее

 

партнерами

 

предложен

 

и

 

опробован

 

метод

 

монтажа

 

соедини

-

тельных

 

и

 

концевых

 

кабельных

 

муфт

 

без

 

применения

 

огневых

 

технологий

Это

 

метод

 

монтажа

 

муфт

 

с

 

принуди

-

тельным

 

нагнетанием

 

электроизо

-

ляционного

 

компаунда

 (RPM — resin 

pressure method). 

Изначально

 

метод

 

RPM 

использовался

 

для

 

монтажа

 

кабельных

 

муфт

 

в

 

угольных

 

шахтах

где

 

применение

 

огня

 

категорически

 

запрещено

Способ

 

принудительного

 

нагнета

-

ния

 

компаунда

 

представляет

 

собой

 

особую

 

технологию

 

сращивания

 

и

 

оконцевания

 

кабеля

Этот

 

способ

 

разработан

 

компанией

 

ЗМ

 

специ

-

ально

 

для

 

выполнения

 

работ

 

в

 

труд

-

нодоступных

 

местах

например

при

 

вертикальном

 

кабельном

 

вводе

в

 

углах

 

и

 

высоко

 

расположенных

 

местах

т

.

е

там

где

 

нельзя

 

уста

-

новить

 

муфту

 

обычным

 

способом

С

 

помощью

 

технологии

 

принудитель

-

ного

 

нагнетания

 

компаунда

напри

-

мер

можно

 

восстановить

 

повреж

-

денную

 

оболочку

 

кабеля

изготовить

 

соединительную

концевую

защит

-

ную

 

муфту

-

кожух

 

на

 

кабеле

 

среднего

 

напряжения

Суть

 

метода

 

состоит

 

в

 

том

что

 

корпус

 

муфты

 

представляет

 

собой

 

комбинацию

 

самослипающихся

 

изо

-

лирующих

губчатых

 

и

 

герметизиру

-

ющих

 

лент

образующих

 

некое

 

подо

-

бие

 

кокона

внутрь

 

которого

 

при

 

помощи

 

специального

 

шприца

 

зака

-

чивается

 

электроизоляционный

 

хим

и

 

влагостойкий

 

компаунд

 (

рис

. 6, 7). 

У

 

этого

 

метода

 

существует

 

ряд

 

сле

-

дующих

 

преимуществ

:

• 

технология

 

особенно

 

эффективна

 

при

 

вертикальном

 

монтаже

;

• 

применяется

 

для

 

кабеля

 

любого

 

сечения

• 

отсутствует

 

ограничение

 

по

 

длине

 

муфты

;

• 

универсальна

 

в

 

применении

;

• 

отсутствие

 

огня

 

при

 

монтаже

;

• 

технология

 

имеет

 

разрешение

 

Ростехнадзора

 

на

 

использование

 

в

 

горнодобывающей

 

промышлен

-

ности

.

При

 

более

 

детальном

 

рассмотрении

 

оказалось

что

 

муфты

выполненные

 

по

 

RPM-

технологии

отличаются

 

не

 

только

 

высокими

 

электроизоляционными

но

 

и

 

прочностными

 

характеристиками

 

как

 

при

 

радиальном

так

 

и

 

при

 

осевом

 

внешнем

 

воздействии

Застывший

 

хим

и

 

влагостойкий

 

компаунд

 

дает

 

отличный

 

контакт

 

с

 

оболочкой

пре

-

пятствуя

 

как

 

попаданию

 

влаги

 

внутрь

 

муфты

так

 

и

 

образованию

 

течей

 

из

-

под

 

нее

Это

 

касается

 

как

 

соедини

-

тельных

так

 

и

 

концевых

 

муфт

Этапы

 

монтажа

 

концевой

 

муфты

 

представлены

 

на

 

рис

. 8.

За

 

годы

 

успешного

 

применения

 

в

 

горном

 

деле

 

этот

 

метод

 

настолько

 

понравился

 

энергетикам

 

предприятий

что

 

ему

 

были

 

найдено

 

весьма

 

неожи

-

данное

 

применение

 — 

ремонт

 

уже

 

существующих

 

соединительных

 

муфт

 

и

 

концевых

 

заделок

а

 

также

 

повреж

-

денных

 

оболочек

из

-

под

 

которых

 

осу

-

ществляется

 

течь

 

масла

В

 

мае

 2010 

г

был

 

осуществлен

 

опытный

 

монтаж

 

ремонтной

 

муфты

-

кожуха

 

поверх

 

эпо

-

ксидной

 

соединительной

 

муфты

 

на

 

кабеле

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

 

в

 

цехе

 

коксо

-

химического

 

производства

 

Черепо

-

вецкого

 

металлургического

 

комбината

 

ОАО

  «

Северсталь

». 

Течь

 

масла

 

была

 

устранена

Технология

 

получила

 

поло

-

жительный

 

отзыв

 

от

 

энергетиков

 

цеха

и

 

сейчас

 

ведутся

 

работы

 

по

 

ее

 

внедре

-

нию

 

на

 

производстве

.

Применение

 RPM-

технологии

 

на

 

практике

 

позволяет

 

забыть

 

о

 

тради

-

ционных

 

проблемах

 

кабелей

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

.

Рис

. 8. 

Концевая

 

заделка

 

на

 

кабеле

 

с

 

БПИ

-

изоляцией

выполненная

 

по

 RPM-

технологии

а

з

 — 

этапы

 

монтажа

а

)

б

)

в

)

г

)

д

)

з

)

е

)

ж

)


Читать онлайн

Проблема течи масла из-под оболочки и концевой заделки сопровождает всю историю существования кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией. Во многом сложностью устранения течи обусловлен переход на использование кабелей со сплошной экструдированной изоляцией, например, из сшитого полиэтилена. Тем не менее именно кабели с бумажно-пропитанной изоляцией (БПИ) сегодня наиболее часто применяются, по крайней мере, в сетях среднего напряжения.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»