Способ заземления кабелей в силовых муфтах и устройство для его осуществления

007573 Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной арматуре, и может быть использовано при прокладке, ремонте и эксплуатации линий электропередачи. Существует общеизвестный способ заземления оболочек и брони кабелей в соединительных (типа Стп, ТУ 3599-024-01403993-98, производства ОАО "Михневский завод электроизделий") и концевых муфтах (типов КВТп, ТУ 3599-024-01403993-98, КНЭ, ТУ 3449-021-01403993-95 производства ОАО"Михневский завод электроизделий") посредством заземляющих проводников и припоя, при котором проводники припаивают к предварительно залуженным поверхностям оболочек и металлических лент защитных покровов. Данный способ трудоемок и требует нагрева металлических поверхностей до температуры плавления припоя (порядка 350 С), причем недопустим длительный нагрев элементов кабеля, а потому от кабельщика-спайщика требуется высокая квалификация. Существует способ заземления оболочек и брони посредством луженых медных сеток, контактных пластин-"терок" и кольцевых пружин, входящих в комплект соединительной муфты марки Raychem типаGUSJ12 производства Tyco Electronics (монтажная инструкция ESD-1084-RU-8/01), при котором на оболочки накладывают контактные пластины, сросток обматывают медной сеткой от пластины до пластины,поверх сетки вдоль сростка накладывают провод заземления, концы провода фиксируются на пластинах кольцевыми пружинами. Броню и оболочку обматывают сеткой с равным перекрытием оболочки и брони, сетку фиксируют на броне и оболочках проволочным бандажом. Недостатками такого способа являются: малая площадь контакта зубцов "терки" с поверхностью оболочек, наличие промежуточного элемента, недопустимое Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) крепление контактов проволочным бандажом. Заземление оболочек и брони осуществляется раздельными элементами, что увеличивает время монтажа. Оба вышеописанных способа используются в муфте 10 СТп производства ЗАО "Термофит". Оболочки кабелей соединяют посредством контактных пластин-"терок", экранной сетки и кольцевых пружин, для этого на оболочки накладывают пластины-"терки", сросток обматывают экранной сеткой от оболочки до оболочки, броню кабелей соединяют гибкими проводниками посредством пайки, при этом проводники выносят за пределы защитного кожуха. Недостатками такого способа являются: малая площадь контакта зубцов "терки" с поверхностью оболочек, применение отдельных деталей для заземления оболочек и брони, необходимость пайки, подверженность проводников заземления брони воздействию окружающей среды (коррозии). Известен способ заземления оболочек и брони посредством муфты марки Scotchcast типов 92-ОТ 411-3 и 92-ОТ 421-3 производства 3 М Electrical Products (инструкция по монтажу муфт 92-ОТ 411-3, 92 ОТ 421-3, 3 М Deutschland GmbH, 14.04.2003), включающей луженую медную сетку, медную однопроволочную перемычку, контактные кольцевые пружины, медные проволоки, компаунд, ленту Scotch 23 и другие материалы, взятый за прототип. При данном способе сросток обматывают медной сеткой от оболочки до оболочки, поверх нее вдоль сростка от брони до брони устанавливают медную перемычку, которую закрепляют на краях сетки кольцевыми пружинами и на броне бандажом из медной проволоки. Кольцевые пружины обматывают лентой Scotch 23, после чего в процессе дальнейшего монтажа муфты все металлические поверхности и незащищенные контакты заливают компаундом. Недостатком данного способа является то, что компаунд до момента его затвердевания проникает в контакт перемычки с сеткой, перемычки с броней и в контакт сетки с оболочкой сквозь ячейки сетки и медной перемычкой, в результате давление, создаваемое кольцевыми пружинами, прикладывается не к заземляющим элементам, а к компаунду после его застывания. Заземление не имеет блокировки влаги,проникающей между лентами брони вдоль оболочки в контакты оболочки, сетки и провода. Все это приводит к тому, что при постоянных расширениях/сжатиях элементов муфты из-за перепадов температур во время бросков тока, изменений климатических условий и т.д., влага проникает в контакт заземляющих элементов, через некоторое время указанные поверхности окисляются под воздействием влаги и теряют контакт. Предлагается способ заземления посредством гибкого заземляющего проводника, кольцевых пружин, мастичной ленты, ленты ПВХ и термоусаживаемой трубки, при котором и оболочки и броню кабелей заземляют одним гибким проводником с блокирующим участком, который накладывают вдоль заземляемого кабеля, захватывая броню и оболочку, причем блокирующий участок располагают на оболочке вплотную к срезу брони, проводник закрепляют на броне и оболочке кольцевыми пружинами, устанавливаемыми с обеих сторон от блокирующего участка, каждую пружину с перекрытием обматывают лентой ПВХ, затем участок кабеля от одной пружины до другой включительно вкруговую обматывают мастичной лентой, поверх которой с натяжением наматывают ленту ПВХ, либо усаживают термоусаживаемую трубку. Для реализации способа предлагается гибкий заземляющий проводник, имеющий на расстоянии от конца, равном ширине кольцевой пружины, блокирующий участок, представляющий собой компаунд,залитый между проволок проводника, и слой мастики, нанесенный вокруг проводника на длину заливки компаундом. Длина блокирующего участка не более разности зачищенного участка оболочки и ширины кольцевой пружины, устанавливаемой на оболочку. Заземляющий проводник для соединительных муфт на 6/10 кВ имеет блокирующий участок на-1 007573 обоих концах. Для монтажа в соединительных муфтах на 6/10 кВ проводник располагают вдоль сростка, производя вышеуказанные операции по закреплению концов и обмотке лентами на обоих соединяемых кабелях. Заземляющий проводник для использования в соединительных муфтах на 1 кВ, в которых используются соединительные гильзы без последующей изоляции последних, для изолирования заземляющего проводника имеет в центральной части проводника защитный слой стеклоизоляции, поверх которой надета трубка ПВХ, длина которых не менее длины соединительных гильз. Данную модификацию провода монтируют аналогично проводу для муфт 6/10 кВ, накладывая участок провода, защищенный стеклоизоляцией и трубкой ПВХ, на соединительные гильзы. Заземляющий проводник для использования в концевых муфтах, один из концов которого имеет на расстоянии от края, равном длине разделки брони, блокирующий участок, пропитанный компаундом и заключенный в слой мастики, а другой конец проводника оконцован наконечником, на проводник надета ПВХ трубка одним концом вплотную к торцу наконечника, а второй конец трубки отстоит от края неоконцованного конца проводника на длину, не меньшую суммы длины блокирующего участка и ширины двух кольцевых пружин. Проводник для концевых муфт при монтаже ориентируют вдоль разделанного кабеля, направляя оконцованный конец провода в сторону от разделки, а второй конец накладывая блокирующим участком на оболочку заземляемого кабеля вплотную к срезу брони, затем проводник закрепляют и обматывают описанным выше способом. Блокирующий участок препятствует проникновению влаги в контакт провода с оболочкой между жил проводника, а мастичная лента, намотанная вокруг оболочки, благодаря своей пластичности блокирует проникновение влаги из-под брони между оболочкой и заливочным материалом муфты (битумом,компаундом и т.п.) при расширениях/сжатиях элементов муфты и кабелей. В заземляющем проводнике для муфт на 1 кВ ПВХ трубка обеспечивает изоляцию провода от гильз при нормальном режиме работы муфты, а стеклоизоляция предотвращает замыкание провода на гильзы в случае расплавления трубки при чрезмерном нагреве муфты. Достигаемым техническим результатом являются высокая надежность контакта заземляющих проводников с поверхностями оболочек и брони и его защищенность от воздействия влаги благодаря наличию участка, пропитанного компаундом. Благодаря конструкции заземляющего провода влага, проникающая из подушки, блокируется на срезе брони; кольцевые пружины защищены от попадания влаги мастикой, при этом благодаря пластичности мастики витки пружин сохраняют необходимую при расширениях/сжатиях элементов кабелей и муфты подвижность, что обеспечивает давление пружин на контактирующие поверхности. Непосредственный контакт проводника с металлическими элементами кабеля обеспечивается без применения нагрева. Сущность изобретения поясняется чертежом: фиг. 1 - конец заземляющего проводника, продольный разрез; фиг. 2 - блокирующий участок, поперечный разрез; фиг. 3 - заземляющий проводник для соединительной муфты, продольный разрез; фиг. 4 - заземляющий проводник для концевой муфты, продольный разрез; фиг. 5 - заземляющий проводник для соединительной муфты на 1 кВ, продольный разрез; фиг. 6 - ПВХ и стеклоизоляция заземляющего проводника для соединительной муфты на 1 кВ, поперечный разрез; фиг. 7 - пример реализации способа заземления кабеля в соединительной муфте посредством заземляющего проводника, продольный разрез,где 1- проволоки заземляющего проводника, 2 - компаунд, 3 - мастика, 4 - трубка ПВХ, 5 - наконечник, 6 - стеклоизоляция, 7 - оболочка кабеля, 8 - броня кабеля, 9 -джутовый покров, 10 - кольцевые пружины, 11 - лента ПВХ, 12 - намотка мастики, 13 -лента ПВХ или термоусаживаемая трубка. Для упрощения чертежа подушка, расположенная под броней, и отдельные витки кольцевых пружин не показаны. Испытания способа заземления кабелей с применением предлагаемого заземляющего проводника на действующих линиях электропередачи подтвердили надежность и долговечность обеспечиваемого электрического контакта заземляющих элементов с металлическими поверхностями кабелей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ заземления кабелей в силовых муфтах посредством заземляющего проводника, кольцевых пружин, мастичных лент, ленты ПВХ и термоусаживаемой трубки, отличающийся тем, что и оболочки, и броню кабелей заземляют одним гибким проводником с блокирующим участком, который накладывают вдоль заземляемого кабеля, захватывая броню и оболочку, причем блокирующий участок располагают на оболочке вплотную к срезу брони, проводник закрепляют на броне и оболочке кольцевыми пружинами, устанавливаемыми с обеих сторон от блокирующего участка, каждую пружину с перекрытием обматывают лентой ПВХ, затем участок кабеля от одной пружины до другой включительно-2 007573 вкруговую обматывают мастичной лентой, поверх которой с натяжением наматывают ленту ПВХ, либо усаживают термоусаживаемую трубку. 2. Гибкий заземляющий проводник для реализации способа заземления кабелей в силовых муфтах по п.1, состоящий из луженых медных проволок, отличающийся тем, что имеет на расстоянии от конца,равном ширине кольцевой пружины, блокирующий участок, представляющий собой компаунд, залитый между проволок проводника и заключенный в слой мастики, причем длина блокирующего участка не более разности длины зачищенного участка оболочки и ширины кольцевой пружины. 3. Гибкий заземляющий проводник по п.2 для заземления кабелей в силовых соединительных муфтах, отличающийся тем, что имеет блокирующий участок на обоих концах. 4. Способ заземления кабелей в силовых соединительных муфтах по п.1 посредством гибкого заземляющего проводника по п.3, отличающийся тем, что проводник располагают вдоль сростка, операции по закреплению концов и обмотке лентами производят на обоих соединяемых кабелях. 5. Гибкий заземляющий проводник по п.2 для заземления кабелей в силовых соединительных муфтах до 1 кВ с соединительными гильзами, отличающийся тем, что центральная часть проводника защищена слоем стеклоизоляции, поверх которой надета трубка ПВХ, причем длина трубки ПВХ и стеклоизоляционного слоя не менее длины гильз. 6. Способ заземления кабелей по п.4 в силовых соединительных муфтах до 1 кВ с соединительными гильзами посредством гибкого заземляющего проводника по п.5, отличающийся тем, что при монтаже проводника участок, изолированный слоем стеклоизоляции и трубкой ПВХ, располагают напротив гильз с целью недопущения замыкания проводника на гильзы. 7. Гибкий заземляющий проводник по п.2 для заземления кабелей в силовых концевых муфтах, отличающийся тем, что один из концов проводника оконцован наконечником, на проводник надета трубка ПВХ одним концом вплотную к торцу наконечника, а второй конец трубки отстоит от края неоконцованного конца проводника на длину, не меньшую суммы длины блокирующего участка и ширины двух кольцевых пружин. 8. Способ заземления кабелей в силовых концевых муфтах по п.1 посредством гибкого заземляющего проводника по п.7, отличающийся тем, что проводник ориентируют оконцованным концом в сторону от жил кабеля.