Статья 1: "Bинтовые соединители для электрокабелей."

1. ВВЕДЕНИЕ.

Винтовые соединители за последние годы завоевывают все большую и большую долю рынка, главным образом благодаря техническим и экономическим преимуществам по сравнению с опрессующей технологией.

Если к этому добавить винтовые наконечники и оконцеватели, то в результате получается достаточно полный ряд изделий механической технологии, за исключением соединителей с полной осевой нагрузкой для воздушных линий, которые позволяют заменить опрессуемую арматуру на винтовую.

Преимущества механических соединителей очевидны:

1. Большая независимость от типа и материала кабеля
2. Многоцелевое использование
3. Простая, быстрая и возможная в ограниченном пространстве установка
4. Нет необходимости в специальных инструментах
5. Высокая механическая и электрическая надежность
6. Высокая экономичность благодаря сокращению склада

Однако, ограниченность применения этой технологии для напряжений максимум до 6/10 кВ имело негативное влияние на применение использования винтовых соединителей в целом. Только разработка соединителей серии М со специальными телескопическими винтами позволила расширить их применение до 18/30 кВ во многих конструкциях соединительных и концевых муфт.

Прошлый опыт показал, что в существующих кабельных сетях встречается много различных типов кабелей, не все из которых хорошо работают с телескопическими винтами. К тому же, конструкция этого винта, состоящая из наружного и внутреннего винтов относительно дорога. Все это вызвало необходимость пересмотреть и оптимизировать конструкцию М-серии.

Эта статья в доступной форме предлагает информацию о разработках фирмы GPH в области механических технологий.

2. Механические соединители.

2.1 Механические соединители до 1 кВ.

  Механические соединители до 1 кВ используются немецкими и другими иностранными электрическими предприятиями уже длительное время и в зависимости от типа муфт, эти соединители могли бы быть использованы для напряжений до 6 / 10 кВ.

Для соединения алюминиевых кабелей используются главным образом нелуженые соединители.. Соединение алюминиевых кабелей с медными требует использования соединителей со стопором, которые обычно применяются с гальванически луженым корпусом. Переходные соединения бумажных кабелей с пластмассовыми должны осуществляться только с помощью соединителей, имеющих стопор (перегородку) в корпусе, чтобы избежать возможного повреждения пластмассового кабеля маслом.

Применение соединителей с двумя и четырьмя винтами достаточно спорно. Для увеличения проводимости в месте соединения, особенно для бумажных кабелей, для кабелей подвергающихся особым механическим нагрузкам и для соединителя на большой спектр сечений, главным образом используются соединители с 4 винтами. При этом расположение винтов под углом 50° обеспечивает прижим каждого провода, независимо от положения жилы в корпусе соединителя.

С другой стороны, использование 2-х винтовых соединителей без проблем подтверждает их надежность со всеми типами жил - включая секторные однопроволочные. Выбор между 2-х и 4-х винтовыми версиями главным образом зависит от размера соединителя и типа кабеля, а также от сечения, которе нужно зажать.

Из опыта работы с опрессующими технологиями известно, что во время процесса опрессовки контактные точки между соединяемыми жилами образуются благодаря шероховатости поверхности и деформации материала. Контактная смазка, содержащая специальные частички, улучшает контакт при соединениях алюминия. Количество этих контактных точек существенно влияет на долговременность контактного соединения.

Механическим есоединением достигается этот эффект с помощью сквозной насечки с заданной глубиной и расстоянием в канале корпуса соединителя. Используя точно определенное усилие прижима винта, создается контакт между жилой кабеля и корпусом соединителя, который обеспечивает прохождение тока. Поверхности электрического контакта, необходимые для проведения тока, могут быть созданы только специальным усилием прижима винта. В некоторых винтовых соединителях (SE 25150) линейные контакты заменены точечными контактами подобно опрессующей технологии, что означает существенное снижение переходного сопротивления. К тому же, только винты со срывными головками используются в этих соединителях, чтобы гарантированно обеспечить необходимое усилие контактного прижима после установки соединителя.

2.2 Диапазон зажимаемых сечений.

1) round pressed
2) NAYY / NAYCWY
3) NAYY 4x ... sm NAYFaY 3x240 sm (TGL)
Внимание: Очень важно использовать разновидность со стопором для переходных соединений бумажных и пластмассовых кабелей.

2.3 Установка.

Если иное не указано в прилагаемых инструкциях по установке, мы рекомендуем следующий порядок установки соединителей после разделки и обезжиривания кабеля:

Для 4-х винтовых соединителей - если не определено иное пользователем - после закручивания винтов вручную, оба винта должны быть сначала закручены до достижения вращательного момента с одной стороны. Затем сделать то же и с другой стороны.

Внимание: Если используются удаляемые винты со срывной головкой с внутренним шестигранным пазом, после срыва головки дальнейшее закручивание не требуется! Для соединителей серии 2595 SV-... с секторной однопроволочной жилой 70 mm² и 95 mm² кабелей или с соединителями серии 25185 SV-...с секторной однопроволочной жилой 150 mm² кабелей левый и правый винт должны быть закручены попеременно, так что жила сможет позиционировать себя правильно. Соединители SE 25150 поставляются с индивидуальными инструкциями по установке, если винт имеет два уровня срыва головки.

2.4 Инструкция по установке механических соединителей до 1 кВ

Винт со срывной головкой с установленным усилием срыва.

Винт с внутренним 6-гранным пазом,закручивающийся динамометрическим ключом

Вкрутить все винты руками, а затем закручивать ключом до срыва головки винтов. Винты с 6-гранным пазом закручивать динамометрическим ключом до достижения установленного вращательного момента.

3. Механические соединители на напряжения до 18/30 kВ (M-серия)

  В зависимости от типа муфты, механические соединители с эксцентрическим каналом для жилы могут негативно повлиять на решение проблемы контроля напряженности электрического поля при средних напряжениях. Винты (если они не на уровне корпуса соединителя) также создают проблемы при монтаже муфты. Чтобы избежать проблем с электрическим полем внутри муфты, винты нужно должны быть дополнительно обработаны.

Все эти недостатки механических соединителей при использовании в муфтах для среднего напряжения были устранены во втором поколении М-серии. Использование многоуровневых винтов со срывными головками с внутренними и внешними шестигранниками сделало возможным соединять разные типы жил в соединителях с центральным каналом.

Предназначение двух шестигранников - внутреннего и наружного- сделать возможным зажим больших сечений проводников большим крутящим моментом, а малых сечений - соответственно уменьшенным крутящим моментом. После срыва головки торец винта находится на уровне поверхности корпуса соединителя.

При использовании механических соединителей для соединения медных и алюминиевых проводников - в длительной перспективе - лужение внутренней и наружной поверхности корпуса соединителей дает существенные преимущества.

Это обеспечивает:
a) предотвращение химических реакций между алюминием и медью из-за влажного воздуха,
б) предотвращение образования оксидной пленки внутри корпуса соединителя.

Предназначение нейтральной контактной смазки (GPH 10) - предотвращать образование оксидной пленки на алюминиевых проводниках сразу после их зачистки и стабилизировать переходное сопротивление на длительное время.

Для центрирования проводников меньших сечений в корпусе соединителя поставляются центрирующие кольца. Они должны быть полностью впрессованы в канал соединителя до начала монтажа. Эти кольца поставляются с соединителями и имеют разный цвет. На стр.12 показано их соответствие различным типам проводников.

3.1 Спектр сечений M-серии

Из-за очень большого разнообразия проводников с различной структурой, эта таблица является только интдикативной. Поэтому GPH дает детальную техническую информацию о механических соединителях для проводников, используемых покупателями в кабельных сетях. Она абсолютно необходима перед тем, как представлять механические соединители.

Внимание: Если используются центрирующие кольца секторные многопроволочные проводники должны округляться. Если кольца не используются, sm-жила перед монтажем выравнивается, что требует установки ее в особое положение для зажима и избежания выступа винта после срыва головки. Детали этого необходимо согласовать с производителем перед применением..

3.2 Центрирующие кольца.

M16-95	M185-400
16-35 круглый многопров. и однопр.; 25-35 секторный многопров., округленный	185-240 круглый многопр. и однопр.; 185 секторный многопров., округленный
M50-150	M95-240
50 круглый многопров. и однопров.; 50 секторный многопров., округленный	95 круглый многопров. и однопров.; 95 секторный многопров., округленный
70-95 круглый многопров. и однопров.; 70-95 секторный многопров., округленный	120-150 круглый многопр. иоднопр.; 120 секторный многопров., округленный
M120-300	M400-630
120-150 круглый многопр. и однопр.; 120 секторный многопров., округленный	400 круглый многопров. и однопр

3.3 Многоуровневый винт со срывной головкой

Одним из основных усовершенствований второго поколения М-серии является многоуровненвый винт со срывной головкой. Он зажимает проводник определенного сечения с необходимым вращательным моментом, имея внутренний и наружный шестигранники. К тому же существенно сокращается время монтажа соединителя.

Принцип работы этих винтов описан ниже. О подробностях монтажа можно прочитать в специальной инструкции:

1. Винт имеет внутренний 6-гранный паз и наружную 6-гранную головку. Они соответствуют разным уровням срыва головки винта и разным вращательным моментам.
2. Крутящий момент следует принципу, что для большего сечения необходим больший крутящий момент, а меньшему сечению - меньший крутящий момент. Необходимый крутящий момент достигается соответствующим использованием внутренноего или внешнего шестигранника.
3. Инструкции по монтажу описывают, как использовть оба шестигранника и разные центрирующие кольца, для соответствующих типов проводников.
4. Монтаж существенно проще в сравнении с телескопическим винтом, так как каждый винт необходимо только закрутить до срыва головки.

• Внутренний и внешний шестигранник
• Лучший контакт благодаря соответствию большего сечения большему крутящему моменту
• Только один срыв головки на один винт (сокращение времени установки)

• Не может использоваться для установки на действующую линию
• У инструментов, не соответствующих DIN 7422 должна быть проверена длина торцевого ключа

3.4 Установка

Таблица соответствия сечений-места срыва головки - инструмента - центрирующих колец

GPH-код изделия	Спектр сечений мм2	Кол-во винтов на каждой стороне	Инструмент для установки	Центрирующие кольца	Крутя- щий момент
M16-95	16-35	1-1	Накладной ключ на 13		14 Nm
-	50-95	-	Торцевой ключ DIN 7422 на 6, длина >13 mm	-	18 Nm
M50-150	50-70 Cu 50-120 Al	1-1	Накладной ключ на 17		18/20 Nm
-	150 Al re/rmv 120 sm	-	Торцевой ключ DIN 7422 на 6, длина >15 mm	-	26 Nm
M120-300	120-240 Al 120-185 Cu	2-2	Накладной ключ на 22		31/33 Nm
-	300 Al	-	Торцевой ключ DIN 7422 на 6, длина >19 mm	-	32 Nm
M95-240	95-185	2-2	Накладной ключ на 19		25/28 Nm
-	240 Al	-	Торцевой ключ DIN 7422 на 6, длина >19 mm	-	35 Nm
M185-400	185-240 Cu 185-300 Al	3-3	Накладной ключ на 22		32 Nm
-	300 Cu 400 Al	-	Торцевой ключ DIN 7422 на 6, длина >19 mm	-	37 Nm
M400-630	400-500	3-3	Накладной ключ на 24		45/50 Nm
-	630 Al	3-3	Торцевой ключ DIN 7422 SW8 / L>19 mm	-	60 Nm

4. Механические наконечники.

4.1 Центрированные и эксцентрические наконечники.

  Для завершенного набора механических соединителей необходимы механические кабельные наконечники. Они поставляются с центральным и эксцентрическими каналами для жил. Механические кабельные наконечники с центральным каналом предлагаются с многоуровневыми винтами со срывной головкой и центрирующими кольцами (см. М-серию).

Это позволяет перекрыть больший спектр зажимаемых сечений. Обычно механические кабельные наконечники луженые и могут поставляться, как и опрессуемые кабельные наконечники, с разными размерами отверстия в лопатке. Механические кабельные наконечники с центральным каналом легко распознаются по GPH-коду изделия, начинающемуся с буквы "C" (например, C16-95).

4.2 Спектр зажимаемых сечений

4.3 Механические наконечники с центральным каналом

Из-за очень большого разнообразия проводников с различной структурой, эта таблица является только интдикативной. Поэтому GPH дает детальную техническую информацию о механических наконечниках для проводников, используемых покупателями в кабельных сетях. Она абсолютно необходима перед тем, как представлять механические наконечники.

5. Соединители и наконечники для проволочных экранов (SCW-серия).

  Завершают спектр наших изделий специальные механические соединители и наконечники для проволочных экранов.
Изделие 1625 ESV 520 используется для заземляющих соединений в муфтах на среднее напряжение.
Более детальную информацию можно прочитать на нашем информационной странице.

1070 MS-SCW	1070/1.. MS-SCW	1625 (TGL) ESV 520

6. Винты.

При использовании винтов без головки не всегда можно быть уверенным в точном соответствии вращающего момента требуемому. Зачастую используемые ключи соответствуют калибровочным измерениям только определенное время. Использование винтов с конструктивно фиксированным усилием срыва головки эту проблему решило экономично и надежно. Тщательный качественный контроль сырья и процесса производства гарантирует постоянный требуемый вращательный момент срыва головки с установленным допуском. Измерения, которые были проведены независимым уполномоченным органом, показывают, что это постоянство выдерживается и при разных температурах.

Для области 1 кВ конструирование винта было менее трудным, потому что некоторый излишек длины винта после срыва головки не влияет на параметры электрического поля. Для среднего напряжения уже нужно заботиться о том, чтобы после срыва головки конец винта не выступал над корпусом соединителя. В то же время существенно меньшая толщина стенки корпуса могла использоваться для резьбы - поэтому внешний диаметр корпуса соединителя нужно было увеличивать до практически неприемлемых размеров.

Решая эти проблемы мы получили полезные данные о правильном соотношении между сечением проводника и крутящим моментом - всегда подтверждалось, что для маленьких сечений требуется меньший крутящий момент, а для больших сечений требуется больший крутяший момент.

При установке винтов с отрывными головками необходимо помнить, что закручивать их нужно медленно и постепенно. Неравномерное закручивание или закручивание рывками при некоторых ситуациях может привести к срыву головки при существенно более низком крутящем моменте!

7. Структура GPH-кода изделий

 GPH-коды изделий не состоят только из цифр,
а представляют собой буквенно-цифровые коды,
позволяющие дать покупателю точное описание изделия в краткой форме.

В качестве иллюстрации ниже приведена расшифровка кодов двух изделий:

2595 SV-T- V-K

2595 = зажимаемые сечения 25 - 95 mm²
SV = винтовой соединитель
T = масляный стопор (перегородка в канале)
V = корпус соединителя луженый
K = винт со срывной головкой, демонтируемый

120240/2 x 12 SK

120240 = зажимаемые сечения 120 - 240 mm²
/2 = 2 винта
12 = отверстие крепления в лопатке под винт M12
SK = винтовой кабельный наконечник с винтом без головки