Mufy kablowe — podziemne połączenia i naprawy kabli

Przewodnik o końcówkach kablowych i połączeniach zaciskanych dotyczy łączenia przewodu z końcówką lub złączką. Mufa kablowa to coś innego: kompletne, szczelne połączenie między dwoma końcami kabla — zwykle stosowane przy połączeniu pośrednim na długiej trasie podziemnej lub przy naprawie po uszkodzeniu kabla. IEC 61442 określa wymagania badawcze dla takich muf (oraz dla zakończeń kablowych) kabli energetycznych.

Rodzaje muf kablowych

• Mufa termokurczliwa: rękaw termokurczliwy podgrzewany palnikiem gazowym, który obejmuje połączenie i powłokę kabla; wymaga otwartego ognia podczas montażu.
• Mufa żywiczna (zalewana, epoksydowa): forma wokół połączenia, w której utwardza się dwuskładnikowa żywica; nie wymaga otwartego ognia, ale czas utwardzania silnie zależy od temperatury.
• Mufa zimnokurczliwa (cold-shrink): wstępnie rozciągnięty rękaw, który obejmuje połączenie po usunięciu nośnego rdzenia, bez podgrzewania; montowana szybciej, szczególnie przydatna w miejscach, gdzie otwarty ogień jest niepożądany.

Co bada IEC 61442

IEC 61442 (dla kabli o napięciu znamionowym od 6 kV do 36 kV, z pokrewnymi zasadami badań, które stanowią też podstawę oceny muf niskiego napięcia) opisuje metody badań typu dla muf, zakończeń kablowych, złączy rozłącznych i końcówek zaślepiających, w tym:

• Badania elektryczne: badania napięciem, napięciem udarowym oraz prądem zwarciowym.
• Badania cykliczne termiczne: powtarzane cykle nagrzewania/ chłodzenia w celu zweryfikowania stabilności połączenia pod obciążeniem roboczym.
• Badania mechaniczne: na zginanie i rozciąganie.
• Badania wilgotnościowe: badanie zanurzeniowe dla zastosowań zewnętrznych — właśnie dlatego, że przenikanie wilgoci jest w praktyce często pierwszą przyczyną awarii mufy podziemnej, a nie awarią elektryczną samego połączenia.

Szczelność przed wilgocią: czynnik krytyczny

Podziemna mufa kablowa znajduje się stale w wilgotnym lub mokrym środowisku. Połączenie elektryczne wewnątrz (często wykonane końcówką lub połączeniem zaciskanym wg IEC 61238-1, zob. przewodnik o końcówkach kablowych i połączeniach zaciskanych) rzadko zawodzi jako pierwsze; zazwyczaj to zewnętrzna szczelność przed przenikaniem wilgoci okazuje się z czasem najsłabszym ogniwem, prowadząc do stopniowo narastającej degradacji rezystancji izolacji.

Znaczenie praktyczne

Przy uszkodzeniu kabla na trasie podziemnej (zob. też przewodnik o kablach podziemnych — głębokość ułożenia dotyczący wymagań ułożenia tego samego kabla) prawidłowo wykonana mufa nie jest jednorazową naprawą, lecz połączeniem, które musi bezawaryjnie funkcjonować w ziemi przez dziesięciolecia — wybór typu mufy oraz staranny, czysty montaż (odtłuszczenie, właściwy czas utwardzania, warunki temperaturowe) decydują o tej trwałości.

Częste błędy

1. Niedostateczne oczyszczenie/odtłuszczenie powłoki kabla przed montażem — pozostały brud lub wilgoć pod mufą tworzą ukrytą ścieżkę przecieku, która ujawnia się awarią dopiero po latach.
2. Zastosowanie niewłaściwego typu mufy do typu kabla — na przykład użycie mufy zaprojektowanej dla kabla z izolacją XLPE na starszym kablu z izolacją papierowo-ołowianą bez sprawdzenia zgodności materiałowej.
3. Utwardzanie żywicy w zbyt niskiej temperaturze otoczenia bez zachowania minimalnego czasu/temperatury utwardzania podanych przez producenta — mufa wygląda wówczas na ukończoną, ale jej właściwości mechaniczne/elektryczne nie w pełni się jeszcze wykształciły.

Powiązane

• Kable podziemne — głębokość ułożenia i ochrona mechaniczna
• Końcówki kablowe i połączenia zaciskane