Соединение и ремонт сигнальных и контрольных кабелей c применением изоляционных материалов

Сигнальные и контрольные кабели играют важную роль в работе систем управления силовых электроустановках. Надёжность цепей управления напрямую связана с надёжностью электроустановки в целом, и отказ в этой цепи, как правило, служит причиной некорректной работы силового оборудования.

Рис. 1. Электрические соединители с прокалывающим U-образным контактом
Рис. 1. Электрические соединители с прокалывающим U-образным контактом

Отказ же в системе сигнализации способен приводить не только к ложным срабатываниям, но и к ложным несрабатываниям защитной аппаратуры. И первое, и второе особенно актуально для работы персонала на вредных и опасных производствах. Потому надёжное соединение контрольного кабеля, а также его своевременный ремонт — важная задача. В настоящей статье разберём способы решения проблемы.

Метод надёжного соединения жил контрольных кабелей

Рис. 2. Последовательность монтажа соединителя типа MGC
Рис. 2. Последовательность монтажа соединителя типа MGC

Соединение жил контрольных кабелей традиционно является краеугольным камнем в создании надёжной и долговечной цепи управления. Окислительные процессы, происходящие в области сращивания, нередко приводят к росту переходного сопротивления, потере электрического контакта и, как следствие, появлению отказа в цепи.

Есть возможность решать эту задачу при помощи соединителей типа «Scotchlok», в том числе соединителей с гидрофобным заполнителем — для применения в особо агрессивных средах. Разберём на их примере.

Электротехнические изделия (рисунок 1) давно известны на рынке электромонтажа и пользуются заслуженной популярностью у российских и зарубежных специалистов.

Эти соединители, работающие по принципу U-образного прокалывающего контакта, нашли самое широкое распространение в практике электрического монтажа.

Применение соединителей такого типа позволяет просто, быстро и качественно осуществить монтаж контактных соединений и ответвлений проводов без зачистки изоляции, обеспечивая при этом высокий уровень защиты контактного соединения от воздействия окружающей среды, то есть предотвратить крайне нежелательное окисление электрических контактов.

Рис. 3. Комплект 3101
Рис. 3. Комплект 3101

При монтаже соединений и ответвлений контрольных кабелей крайне популярны заполненные гидрофобным гелем соединители этой же марки. Ведь важнейшим условием для длительной эксплуатации контактного соединения является требование по защите электрического контакта от влаги.

В условиях с повышенной влажностью обычные незащищённые контактные соединения работают крайне неважно. Очень скоро контакт покрывается оксидной пленкой, начинается его окисление и деградация. Такой процесс приводит к резкому росту электрического сопротивлении и потере контакта.

Ещё более сложной представляется эксплуатация электрических контактов вне помещений на открытом воздухе и даже в земле. С такой задачей отлично справляются заполненные гидрофобным гелем соединители.

Постоянным пользователям соединителей уже хорошо известны модели как UY2, UR2, 314 316IR, а также MGC, отлично зарекомендовавшие себя при применении во влажных средах. Они обеспечивают монтаж соединений и ответвлений проводов диапазоном сечений 0,5-2,5 мм2.

При монтаже соединителя расположенный внутри него металлический контакт прорезает изоляцию проводов и входит в прочный контакт с жилами, обеспечивая надёжное соединение с ними. Гидрофобный заполнитель, расположенный внутри соединителя, обеспечивает его защиту.

Соединитель обеспечивает быстроту и удобство монтажа. Достаточно просто ввести в него концы соединяемых проводов и сдавить крышку и корпус соединителя пассатижами с параллельными губками.

После того, как соединение выполнено, расположенный внутри соединителя гидрофобный заполнитель обеспечивает защиту соединения от влаги. Удаление изоляции с жил при монтаже соединения не требуется. Последовательность монтажа соединителя показана на рисунке 2.

Ленточный метод соединения и ремонта контрольного кабеля

Рис. 4. Монтаж соединительной муфты при помощи универсального ленточного комплекта
Рис. 4. Монтаж соединительной муфты при помощи универсального ленточного комплекта

Вопрос сращивания и ремонта контрольного кабеля упирается не только в обеспечение качественного и надёжного контакта при соединении жил кабеля, но и в создание герметичного и прочного сростка.

Эта задача может решаться при помощи различных технологий, предлагаемых на электротехническом рынке. Например, при помощи ленточной технологии — комплекта 3101 на рисунке 3.

Его рекомендуется применять как при сращивании контрольных кабелей, так и при ремонте небольших порезов, вырывов, задиров оболочки.

Это позволяет быстро сращивать кабели с полимерной изоляцией с любым количеством жил без применения огня.

Комплект является универсальным.

Одного такого набора хватает на выполнение нескольких ремонтов или соединений контрольного кабеля.

Технология применения комплекта при сращивании кабеля показана на рисунке 4.

Примечание: в случае работы с экранированным контрольным кабелем типа КВВГЭ либо его аналогами, для восстановления экрана рекомендуется дополнительно применять лужёную медную сетчатую ленту размером 50 мм х 3,5 м (см. рисунок 5).

Метод соединения и ремонта контрольного кабеля с применением термоусаживаемых манжет 3М HDCW

Рис. 5. Лужёная медная сетчатая лента Scotch 24
Рис. 5. Лужёная медная сетчатая лента Scotch 24

При реализации данного метода восстановление оболочки производится при помощи ремонтной термоусаживаемой манжеты 3М HDCW (рис. 6).

Рис. 6. Ремонтная термоусаживаемая манжета 3М HDCW
Рис. 6. Ремонтная термоусаживаемая манжета 3М HDCW

Ремонтные манжеты 3М HDCW предназначены для быстрого и качественного ремонта повреждённой изоляции силовых кабелей. В то же время их можно использовать и для восстановления оболочки кабеля при его сращивании, т. к. они имеют широкий диапазон усадки — более чем 3,5/1.

Рис. 7. Монтаж соединительной муфты при помощи термоусаживаемой манжеты 3М HDCW
Рис. 7. Монтаж соединительной муфты при помощи термоусаживаемой манжеты 3М HDCW

При усадке манжеты обеспечивают надёжную, прочную и герметичную изоляцию области сращивания.

Внутренняя поверхность манжеты 3М HDCW обильно покрыта слоем термоклея, который в процессе усадки плавится и растекается внутри сростка, заполняя все полости и пустоты.

В качестве замка служит нержавеющая металлическая шина, что исключает коррозию и разрушение манжеты при дальнейшей эксплуатации. Сверху манжета покрыта специальной индикаторной термокраской, позволяющей избежать перегрева при усадке.

Манжеты 3М HDCW имеют стандартные диапазоны усадок: 35/10 мм, 55/15 мм, 80/25 мм, 110/30 мм, 140/40 мм. Длины манжет также имеют стандартные размеры: 250, 500, 750, 1000, 1200 мм.

Принцип монтажа соединительной муфты на ремонтном кабеле с применением термоусаживаемой манжеты 3М HDCW следующий:

— вначале следует выполнить подготовку согласно пп. рис. 4а), 4б), 4в);

— затем следует выполнить действия согласно рис. 7.

Темоусаживаемая манжета может успешно применяться не только при сращивании кабеля, но и при ремонте его частичного повреждения.

Манжеты 3М HDCW являются отличным решением задачи по сращиванию и ремонту контрольных и сигнальных кабелей.

Метод соединения и ремонта контрольного кабеля с применением заливных муфт серии 3М Scotchcast 91-NBA

Рис. 8. Муфта серии 3М Scotchcast 91-NBA
Рис. 8. Муфта серии 3М Scotchcast 91-NBA

Применение специальных муфт серии 3М Scotchcast 91-NBA на основе технологии заливных компаундов позволяет существенно упростить и ускорить решение задачи по созданию соединения и ремонту контрольного кабеля.

При монтаже муфт по данной технологии монтажнику достаточно создать при помощи соединителей типа Scotchlok соединение аналогичное тому, что показано на рис. 4а), 4б), 4в), установить поверх него кожух заливной формы, рис. 8, а затем влить внутрь через специальный приемный клапан полиуретановую смесь из двухкомпонентного пакета с компаундом (рис 9).

Последовательность работы с двухкомпонентным пакетом показана на рис. 10.

При этом в процессе смешивания и заливки исключается контакт заливной массы с руками, то есть реализуется так называемая технология закрытого смешивания и заливки компаунда (CMP-технология). В результате смешивания двух компонентов — полиуретановой пресмолы и отвердителя — возникает экзотермическая реакция, приводящая к застыванию смеси.

Рис. 9. Двухкомпонентный полиуретановый компаунд 3М Scotchcast
Рис. 9. Двухкомпонентный полиуретановый компаунд 3М Scotchcast

После застывания компаунд превращается в монолитную массу, которая обеспечивает как надежную электрическую изоляцию, так и высокую механическую прочность и герметичность места ответвления.

То есть при монтаже ответвления достаточно развести между собой соединители типа Scotchlok на расстояние не менее 5 мм, а дополнительно изолировать их друг от друга не требуется — всю остальную работу сделает за нас сам компаунд.

Рис. 10. Последовательность действий по смешиванию и заливке компаунда
Рис. 10. Последовательность действий по смешиванию и заливке компаунда

Последовательность действий по монтажу соединительной муфты для контрольного кабеля следующая:

Рис. 11. Монтаж соединительной муфты при помощи термоусаживаемой манжеты 3М HDCW
Рис. 11. Монтаж соединительной муфты при помощи термоусаживаемой манжеты 3М HDCW

— вначале следует выполнить подготовку согласно пп. рис. 4а), 4б), 4в);

— затем следует выполнить действия согласно рис. 11.

Как следует из рисунка 11, монтаж не занимает много времени и не требует больших навыков, технология проста и понятна.

Питание на смонтированный кабель можно подавать сразу же после завершения заливки. Затвердевание массы произойдёт через 1-2 часа после завершения монтажа.

По прошествии этого времени место соединения можно двигать.

Сам заливной кожух можно не удалять — он будет играть роль дополнительной защиты места повреждения от воздействия внешних факторов.

Основные геометрические параметры муфт серии 3М Scotchcast 91-NBA представлены в таблице 1 и на рисунке 12.

Рис. 12. Геометрические размеры муфт серии 3M Scotchcast 91-NBA
Рис. 12. Геометрические размеры муфт серии 3M Scotchcast 91-NBA

Как показывает практика, универсальными муфтами, позволяющими смонтировать соединение практически любого контрольного кабеля, являются муфты типоразмеров 91-NBA 3 или 91-NBA 4.

Таблица 1. Размеры муфт серии 3м Scotchcast 91-NBA
Таблица 1. Размеры муфт серии 3м Scotchcast 91-NBA
Рис. 13. монтаж соединительной муфты 3м по GTS-технологии
Рис. 13. монтаж соединительной муфты 3м по GTS-технологии

В то же время, муфты серии 3М Scotchcast 91-NBA не являются единственным решением по созданию качественного соединения контрольного кабеля при помощи технологии заливных компаундов.

Дальнейшее развитие электроизоляционных материалов привело к созданию высокотехнологичных решений и в области соединительных муфт.

Так, на рисунке 13 можно наблюдать основные этапы монтажа муфты, выполненной по комбинированной ленточно-заливной технологии, не требующей применения дополнительного инструмента (GTS-технология). В настоящее время специалисты ЗАО «3М Россия» ведут активную работу по адаптации данных решений для российского рынка.

Последовательность действий по монтажу соединительной муфты для контрольного кабеля следующая:

— вначале следует выполнить подготовку согласно пп. рис. 4а), 4б), 4в);

— затем следует выполнить действия согласно рис. 13.

Следите за последними новостями и не пропускайте обновлений.

Изоляционная техника не стоит на месте, равно как и технологический прогресс в целом. Каждый день на свет появляется новое решение, и то, что ещё вчера казалось абсолютно невероятным, сейчас является чем-то совершенно естественным.


Текст: Константин Юров, старший инженер ЗАО «ЗМ Россия»

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №3, 2017
Союз горных инженеров

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.