Проблема течей масла из-под оболочки кабелей с БПИ-изоляцией и её устранение с применением материалов компании 3М

Page 1
background image

Page 2
background image

«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2011, www.kabel-news.ru

48

Актуально

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ÌÓÔÒÛ

Проблема течей масла из-под 
оболочки кабелей с БПИ-
изоляцией и её устранение 
с применением материалов 
компании 3М

Константин ЮРОВ,

 старший технический специалист отдела

 Электротехнического оборудования ЗАО «3М Россия»

П

роблема течи масла из-под оболочки и кон-
цевой заделки сопровождает всю исто-
рию существования кабелей с бумажно-
пропитанной изоляцией. Во многом сложно-

стью устранения течи обусловлен переход на исполь-
зование кабелей со сплошной экструдированной изо-
ляцией, например, из сшитого полиэтилена. Тем не 
менее именно кабели с бумажно-пропитанной изоля-
цией (БПИ) сегодня наиболее часто применяются, по 
крайней мере, в сетях среднего напряжения. 

Течь масла приводит к резкому обеднению изо-

ляции, падению как диэлектрических характери-
стик, так и способности к теплоотводу. В конечном 
результате образование 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 напряжение представлена на рис. 1 на при-
мере кабеля СБГ-6 производства завода «Камка-
бель».

Течь масла из-под оболочки и концевой заделки 

обусловлена несколькими факторами: 
•  перепадом высот при прокладке; 
•  температурным расширением металла, вызван-

ным изменениями режимов эксплуатации, в том 
числе наличием аварийных режимов; 

• степенью пропитки бумажной изоляции мине-

ральным маслом или нестекающим составом;

•  внешним механическим воздействием на кабель 

и пр.

Однако неизменным условием отсутствия течей 

является полная герметизация кабеля по всей его 

Рис. 1. Элементы конструкции кабеля типа 

СБГ-6 производства завода «Камкабель»

1 — медная токопроводящая жила; 2 — фазная 
бумажная изоляция, пропитанная минеральным 
маслом, вязким или нестекающим изоляционным 
пропиточным составом; 3 — заполнение из 
бумажных жгутов; 4 — поясная бумажная изоляция, 
пропитанная минеральным маслом, вязким 
или нестекающим изоляционным пропиточным 
составом; 5 — экран из электропроводящей бумаги 
для кабелей на напряжение от 6 кВ и более; 6 — 
свинцовая оболочка; 7 — подушка из битума и 
крепированной бумаги, 8 — броня из стальных лент.

длине, включая соединительные муфты и осо-
бенно концевые заделки, пожалуй, самые уязви-
мые места кабеля с бумажно-пропитенной изоля-
цией.

В советские времена концевая заделка на кабеле 

с БПИ-изоляцией выполнялась с применением двух 
следующих технологий.

Первая технология. 

Концевые заделки внутрен-

ней установки со самосклеивающимися лентами 
типа ЛЭТСАР для кабелей напряжением до 10 кВ с 
бумажной изоляцией (рис. 2). 


Page 3
background image

«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2011, www.kabel-news.ru

49

Вторая технология.

 Концевые заделки напря-

жением до 10 кВ внутренней установки в стальных 
воронках (рис. 3). 

Первая технология являлась не самой надёжной, 

а вторая — не самой дешёвой. Однако за неимени-
ем третьей технологии обходились первыми двумя. 
Многое изменилось после широкого внедрения на 
рынок технологии термической усадки.

Рассмотрим типовую концевую кабельную муфту 

производства компании 3М типа 92-EH для кабеля 
с БПИ-изоляцией напряжением 10 кВ, выполняемую 
по технологии термической усадки. Внешний вид и 
чертёж муфты представлены на рис. 4 (а и б).

Технология монтажа этой муфты мало чем отли-

чается от монтажа концевых термоусаживаемых 
муфт других производителей. Она состоит в том, что 
после разделки кабеля согласно инструкции следу-
ет последовательно установить на кабель термоуса-
живаемые изолирующие элементы.

Конечно, такая муфта смотрится привлекатель-

нее, технологичнее и, что самое главное, надёж-
нее своих предтечей. Тем не менее нередкими 

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 уплотнительный 
вкладыш; 1 — наконечник; 2, 3 — подмотки из 
лент — ПВХ и ЛЭТСАР или ЛЭТСАР и ЛЭТСАР ЛПТ; 
4 — бумажная изоляция жилы; 5 — крестообразная 
уплотнительная подмотка; 6, 9 — центральный и 
боковой вкладыши; 7 — бандаж из ленты ЛЭТСАР; 
8 — герметизирующая подмотка; 10 — линия среза 
при изготовлении вкладыша.

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 3М 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 — на-
ружный покров; 8 — герметизирующая лента; 9 — проз-
рачная маслостойкая изоляционная трубка; 10 — тре-
кингостойкая и всепогодная трубка; 11 — трубка 
для регулирования электрического поля; 12 — клин 
для регулирования электрического поля; 13 — изо-
ляционная мастика; 14 — термоусаживаемая перчатка; 
15 — поясная манжета; 16 — проводящая бумага.

Актуально

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ÌÓÔÒÛ

являются случаи, когда укладываемая в корешок 
кабеля изоляционная мастика — важнейший эле-
мент  герметизации — со временем размывается, 


Page 4
background image

«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2011, www.kabel-news.ru

50

под перчаткой образуются пустоты, в которые 
устремляется масло. Учитывая тот факт, что давле-
ние масла в кабеле с БПИ-изоляцией может дости-
гать 8 атмосфер, со временем оно находит путь 
наружу и течёт из-под перчатки. С этого момента 
начинается процесс обеднения и ускоренного старе-
ния изоляции, который становится тем сильнее, чем 
больше перепад между верхним и нижним концами 
кабеля.

Причин тому, что технология даёт сбой, несколь-

ко. Бытует обоснованное мнение, что одна из 
них — слишком молодая технология применения 
термоусадки на кабелях с БПИ-изоляцией. Герме-
тики не рассчитаны на столь длительный контакт с 
маслом. Со временем масло разъедает герметик, 
находит пути выхода и начинает течь из-под пер-
чатки. Еще одна из версий заключается в том, что 
на Западе, откуда пришла к нам эта технология, 
используются кабели с обедненной БПИ-изоляцией, 
и эта проблема там не такая явная. Известны приме-
ры и весьма мудрёных конструкций концевых муфт, 
в которых предусмотрено отверстие для доливки 
масла, что повышает срок службы кабеля. Не сто-
ит забывать и о проблеме качества монтажа армату-
ры, с которой мы сталкиваемся повсеместно. Нека-
чественный монтаж концевых заделок резко повы-
шает возможность появления утечек масла из-под 
муфты. Считается, что течь масла из-под кабельных 
муфт обуславливается совокупностью вышеизло-
женных факторов, к которым можно добавить ещё 
такие, как брак при производстве материалов для 
монтажа, коррозия металлических оболочек, меха-
нические повреждения муфт при монтаже и эксплу-
атации и пр. 

В данный момент по проблеме устранения течей 

масла из-под концевых кабельных заделок спе-
циалистами ЗАО «3М Россия» ведётся серьёзная 
работа. В частности, использование маслостойко-
го уплотнителя типа силиконовой мастики (рис. 5) 
позволяет решить главную задачу — уменьшить 
интенсивность течей.

Рис. 5. Применение силиконовой мастики 3М

тм

 

в концевой заделке кабеля с БПИ-изоляцией

При этом специалистами компании 3М и ее партнё-

рами предложен и опробован метод монтажа сое-
динительных и концевых кабельных муфт без при-
менения огневых технологий. Это метод монтажа 
муфт с принудительным нагнетанием электроизоля-
ционного компаунда (RPM — resin pressure method). 
Изначально метод RPM использовался для монтажа 
кабельных муфт в угольных шахтах, где применение 
огня категорически запрещено. 

Способ принудительного нагнетания компаунда 

представляет собой особую технологию сращива-
ния и оконцевания кабеля. Этот способ разработан 
компанией ЗМ специально для выполнения работ 
в труднодоступных местах, например, при верти-
кальном кабельном вводе, в углах и высоко распо-
ложенных местах, т.е. там, где нельзя установить 
муфту обычным способом. С помощью технологии 
принудительного нагнетания компаунда, напри-
мер, можно восстановить повреждённую оболоч-
ку кабеля, изготовить соединительную, концевую, 
защитную муфту-кожух на кабеле среднего напря-
жения. 

Суть метода состоит в том, что корпус муф-

ты представляет собой комбинацию самослипа-
ющихся изолирующих, губчатых и герметизиру-
ющих лент, образующих некое подобие кокона, 
внутрь которого при помощи специального шприца 
закачивается электроизоляционный хим- и влаго-
стойкий компаунд (рис. 6, 7). 

Актуально

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ÌÓÔÒÛ

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 


Page 5
background image

«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2011, www.kabel-news.ru

51

У этого метода существует ряд следующих преи-

муществ:
• технология особенно эффективна при верти-

кальном 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, отли-
чаются не только высокими электроизоляционны-
ми, но и прочностными характеристиками как при 
радиальном, так и при осевом внешнем воздей-
ствии. Застывший хим- и влагостойкий компаунд 
даёт отличный контакт с оболочкой, препятствуя 
как попаданию влаги внутрь муфты, так и образо-
ванию 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 было найдено весьма нео-
жиданное применение — ремонт уже существую-
щих соединительных муфт и концевых заделок, 
а также повреждённых оболочек, из-под которых 
осуществляется течь масла. В мае 2010 года был 
осуществлён опытный монтаж ремонтной муфты-
кожуха поверх эпоксидной соединительной муф-
ты на кабеле с бумажно-пропитанной изоляцией в 
цехе коксо-химического производства Череповец-
кого металлургического комбината ОАО «Север-
сталь». Течь масла была устранена. Технология 
получила положительный отзыв от энергетиков 
цеха, и сейчас ведутся работы по её внедрению на 
производстве.

Применение RPM-технологии на практике позво-

ляет забыть о традиционных проблемах кабелей с 
БПИ-изоляцией.

Рис. 8. Концевая заделка на кабеле с БПИ-изоляцией, выполненная по технологии принудительного 

нагнетания компаунда: а—з — этапы монтажа

а)

б)

в)

г)

д)

з)

е)

ж)

Актуально

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ÌÓÔÒÛ


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»