Переходные муфты для кабелей на напряжение 110 кВ

К специальным видам арматуры отнесены разновидности концевых муфт - кабельные вводы в трансформатор и элегазовые устройства, а для соединительных муфт- переходные и стопорные муфты.

Все перечисленные виды арматуры: вводы в элегазовые распределительные устройства типа ВКРЭ 110 - П , в трансформатор типа КВТП-110 могут быть изготовлены и поставлены нашей фирмой.

Для частичной замены старых кабельных линий, выполненных маслонаполненным кабелем (МНК) низкого давления, на кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) мы можем изготовить и поставлять переходные соединительные муфты типа МПМНП-М-110 и МПМНП-МС-110. Ниже приведено подробное описание соединительной переходной муфты, как наиболее сложного вида арматуры.

На рисунке представлен чертеж переходной соединительной муфты типа МПМНП-М-110. Переходная соединительная муфта состоит из трех частей: центральной части , заключенной в кожух из нержавеющей , немагнитной стали, кожуха для подготовленного конца маслонаполненного кабеля и кожуха для подготовленного конца кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена. Такая конструкция обеспечивает максимальную заводскую готовность, так как центральная часть собирается в условиях цеха и поставляется на место монтажа в собранном виде, заполненной кабельным маслом под баком давления. Наличие в центральной части стержневого штекерного элемента упрощает сборку и разборку муфты.

В качестве основы центральной части переходной муфты используется армированный эпоксидный изолятор, получаемый путем литья, под вакуумом в форму наполненного Аl2O3 эпоксидного компаунда горячего отверждения. Придание изолятору особой формы и использование закладных электродов при заливке дает возможность снизить габариты муфт. Это особенно важно, так, как муфты предназначены для монтажа в подземном кабельном колодце размером 7000 х 2100 х 2520 мм, на стенках которого при монтаже помещается шесть муфт для двухцепной кабельной линии.

Эпоксидный изолятор жестко скреплен с кожухом на одном конце и установлен с возможностью скольжения в резиновом уплотнении на другом конце кожуха. Таким образом конструкция в условиях эксплуатации позволяет компенсировать различные температурные коэффициенты расширения кожуха из нержавеющей стали и эпоксидного изолятора, а также разгрузить изолятор от внутренних механических напряжений. Это существенное преимущество разработанной конструкции переходной муфты в сравнении с остающимися в эксплуатации стопорными муфтами МСТМНЭ - 110.

Центральная часть муфты и камера с концевым участком МНК заполняются кабельным маслом, а камера с концевым участком кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена - нейтральной в отношении полимерных материалов полиметилсилоксановой жидкостью (ПМС) по ГОСТ 13032-77. Электрические характеристики масла и жидкости ПМС приведены в табл.1

Конструктивные особенности муфты зафиксированы в технических условиях на переходные соединительные муфты (ТУ16-538. 332-78), в которых предусматривается выпуск двух марок муфт, в т.ч. муфта марки МПМНП-М-110 в центральной части имеет сплошной литой армированный изолятор из эпоксидного компаунда и металлический кожух из немагнитной нержавеющей стали марки I2X18Н10Т по ГОСТ 5582-75, как это рассматривалось выше. В то же время по техническим условиям допускается изготавливать муфты с центральными частями от стопорных муфт МСТМНЭ-110 по ТУ16-538. 332-78, которые имеют марку МПМНП-110. При этом две конструкции центральных частей переходных соединительных муфт взаимозаменяемы.

В настоящее время разработаны и выпускаются новые, усовершенствованые муфты типа МПМНП-МС-110. Центральная часть муфты МПМНП-МС-110 состоит из эпоксидного изолятора с толщиной стенки над центральным электродом 35 мм. На поверхность эпоксидного изолятора наложен экран из электропроводящей композиции и медной луженой сетки, соединенной с корпусом центральной части муфты. Пространство между изолятором и корпусом центральной части муфты, для повышения теплопроводности, частично заполнена полидиметилсилаксановой жидкостью ПМС-100. Подпитка центральной части муфты МПМНП-МС-110 не требуется.

На двух переходных муфтах типа МПМНП-М-110, смонтированных на кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена с медной жилой сечением 300 и 630 мм2 были проведены испытания в объеме периодических, при которых муфты выдержали испытания:

напряжением переменного тока частотой 50Гц, 160 кВ в течение 24 ч;
напряжением стандартного грозового импульса (1-5)/(40-50) мкс 450 кВ по 10 ударов отрицательной и положительной полярности.
Затем для проверки целостности изоляции муфт были проведены испытания переменным напряжением 160 кВ в течение 15 мин.

Стендовые испытания переходных муфт были проведены по программе , предусмотренной в стандарте МЭК 840, также на двух муфтах , прошедших периодические испытания. Муфты были смонтированы на стенде с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена с жилами сечением 300 и 630 мм2. На образцах муфт были проведены 20 суточных циклов при выдержке их под напряжением130 кВ (2. Uo, где Uo -фазное напряжение) Каждый цикл включал 8 часов нагрева и 16 охлаждения. Перед началом циклических испытаний, после 10 суточных циклов и в конце испытаний проводили измерения ЧР при напряжении 95 кВ (1,5 Uo ). Муфты выдержали испытания в течение 20-суточных циклов повышенным напряжением. При напряжении 95 и 130 кВ в начале и конце 20 суточных испытаний измерялись Ч.Р. в изоляции муфт , которые были менее 5 пКл. При приемо-сдаточных испытаниях все центральные части муфт подвергают испытаниям напряжением 130 кВ в течение 30 мин и 160 кВ в течение 15 мин с проверкой уровня Ч.Р.

Результаты приемо-сдаточных испытаний муфт подтверждают надежность конструкций переходных соединительных муфт. По результатам сертификационных испытаний получен сертификат соответствия на переходные соединительные муфты № РОСС RU.МЕ80.Н00513. В настоящее время в энергосистеме смонтировано более 300 переходных соединительных муфт. См.также ТУ16.К71-284-99 "Муфты переходные соединительные на напряжение 110 кВ"

Петеходные муфты типа МПМНП-МС-110 имеют следующие характеристики:

Переходная соединительная муфта между МНК и кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена ( XLPE ) с возможностью подпитки МНК предназначена для соединения МНК (сечение жилы до 625 мм 2 ) с кабелем с изоляцией из XLPE (сечение жилы до 1000 мм 2 ) на напряжение 110 кВ.

Кроме того муфты МПМНП-МС-110 могут быть использованы как для соединения двух кабелей с XLPE изоляцией, так и для соединения двух маслонаполненных кабелей (как стопорные муфты).

Переходная муфта состоит из трех частей.

Центральная часть состоит из эпоксидного изолятора с центральным электродом. На поверхность эпоксидного изолятора наложен экран из электропроводящей композиции и луженой медной сетки, соединенной с корпусом центральной части муфты. Пространство между изолятором и корпусом центральной части муфты, для повышения теплопроводности, частично заполнено полиметилсилоксановой жидкостью ПМС-100. Подпитка центральной части муфты МПМНП-МС-110 не требуется. Центральная часть испытывается на заводе-изготовителе (испытание напряжением промышленной частоты и испытание на частичные разряды) и поставляется полностью готовой к сборке переходной муфты.

МНК часть монтируется на месте монтажа путем прессования контактного наконечника и наложения на конец кабеля дополнительной бумажно-масляной изоляции, часть МНК заполняется обычным кабельным маслом.

Монтаж части МНК ведется в соответствии с инструкцией по монтажу стопорных муфт типа МСТМНЭ-110.

Часть с XLPE изоляцией монтируется на месте монтажа путем прессования контактного наконечника и прессования монолитной дополнительной XLPE изоляции. Часть кабеля с XLPE изоляцией заполняется полиметилсилоксановой жидкостью и соединяется с баком давления (один бак БД6-025 для подпитки трех муфт). Часть муфты с XLPE изоляцией изолирована от центральной части муфты и позволяет проводить испытание оболочки кабеля напряжением постоянного тока.

Переходные соединительные муфты данного типа могут устанавливаться в любом положении, однако, монтаж концевых участков кабелей (до стыковки с центральной частью муфты), вакуумирование и заполнение нижней камеры (при установке муфты отличной от горизонтальной) должны производиться в горизонтальном положении.

Переходные соединительные муфты данного типа находятся в эксплуатации с 1998 года. К настоящему времени изготовлено более 300 таких муфт. За это время не было случаев повреждения муфт данного типа.