Соединение отдельных строительных длин кабеля при прокладке кабельных линий, а также обеспечение надежного и защищённого присоединения кабелей к источнику энергии или потребителю производятся при помощи муфт (кабельной арматуры).
По своему назначению муфты кабельных линий делятся на соединительные, концевые и стопорные.
Соединительные муфты предназначены для соединения отдельных строительных длин кабелей при сооружении линии. Разновидностью соединительных муфт являются ответвительные муфты, которые применяются для соединения и ответвления силовых кабелей на напряжения до 1 кВ.
Концевые муфты обеспечивают надежное присоединение кабелей на концах линии.
Также для кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией применяют стопорные и полустопорные муфты для соединения строительных длин и предотвращения перетекания масла или пропиточного состава из секции в секцию.
Муфты холодной усадки и термоусадки.
Современные кабельные муфты для кабелей с полимерной изоляцией (сшитый полиэтилен, ПВХ, этиленпропиленовая резина) различаются по технологии монтажа и делятся на муфты холодной усадки и термоусадки.
Главный принцип любой усадки — придание материалу «памяти формы», благодаря которой он стремится вернуться в свое первоначальное состояние при определенных внешних воздействиях. В термоусадке таким воздействием является нагрев муфты, а в холодной усадке — удаление корда-каркаса из предварительно растянутой муфты.
Как при холодной, так и при термоусадке используются материалы сетчатой кристаллической структуры, которая позволяет им растягиваться и сжиматься, возвращаясь к первоначальной форме (рис. 1). Поперечные связи такого материала работают как пружины. Для технологии холодной усадки используется EPDM-резина или силикон, а для технологии термоусадки — термопластичные полимеры EVA.
Рис. 1. Связи между молекулами в материале муфты.
При изготовлении термоусаживаемой муфты её нагревают до температуры плавления кристаллической структуры. Затем муфту растягивают, охлаждают, и она остается в растянутом состоянии до процесса монтажа. Чтобы соединить кабель с муфтой её снова нагревают. При повторном нагреве муфты кристаллическая структура вновь плавится, материал возвращается в исходное состояние, муфта плотно охватывает кабель. Для нагрева термоусаживаемой муфты используют газовую горелку или фен. Профессионализм монтажника очень сильно влияет на качество такой муфты, поскольку нагрев со всех сторон должен быть одинаковым для получения стенок муфты одной толщины.
При производстве муфт холодной усадки материал механически растягивают и насаживают на пластиковый каркас-корд. До монтажа на кабель муфта находится в растянутом состоянии. Монтаж холодноусаживаемой муфты производится вручную. Для этого корд удаляется, и муфта плотно усаживается на кабель. От монтажника требуется только произвести монтаж муфты в требуемом месте.
Еще одно отличие между муфтами холодной и термоусадки заключается в том, что в процессе эксплуатации муфт холодной усадки она растягивается и сжимается вместе с кабелем, соответственно, обеспечивается постоянное прижимное усилие стенок муфты к кабелю. Это особенно важно в режимах резких скачков нагрузки. Термоусаживаемая муфта не обладает такой способностью. При термоусадке после того, как источник нагрева убирают, кристаллические области материала затвердевают и становятся жесткими. В дальнейшем это кристаллическое состояние материала сохраняется независимо от изменений кабеля и термоусаживаемая муфта не расширяется и не сжимается вместе с кабелем. Поэтому для большинства изделий, работающих по технологии термоусадки, используются термоплавкие клеи и мастики для обеспечения герметичности соединения муфты.
Монтаж муфты.
При монтаже соединительной муфты на определенной длине кабеля снимаются защитные покровы, металлическая оболочка и экран по изоляции. Заводская изоляция кабеля частично удаляется. Конструкция соединительной муфты приведена на рис. 2. После подготовки концов соединяемых кабелей производится соединение токопроводящих жил. Эта операция является очень ответственной, так как электрическое сопротивление места соединения должно быть не больше сопротивления жилы самого кабеля. Кроме того, место соединения должно обладать достаточной механической прочностью.
Далее восстанавливается частично удаленная изоляция кабеля. Электрическая прочность восстановленной изоляции обычно ниже, чем электрическая прочность заводской изоляции кабеля, поэтому для обеспечения необходимой электрической прочности места соединения толщина подмотки должна быть несколько больше, чем толщина изоляции кабеля.
После монтажа подмотки по ее поверхности восстанавливается экран. Экран может быть выполнен в виде наложенной плотно виток к витку медной или свинцовой проволоки. Экраны должны иметь электрический контакт с экранами по изоляции соединяемых кабелей.
Рис. 2. Конструкция соединительной термоусаживаемой муфты фирмы Raychem.