Что такое ВВ соединение в энергетике? 

ВВ соединение — это не просто ?какой-то? контакт в кабельной линии, а часто самое слабое звено, которое либо обеспечивает десятилетия безотказной работы, либо становится причиной внепланового отключения. Многие думают, что это просто ?муфта?, но на практике — это целая система, где мелочей не бывает.

Что скрывается за аббревиатурой ВВ?

Когда говорят ВВ соединение, обычно имеют в виду соединение для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 6-10 кВ. Буквы ?ВВ? — это ?внутренняя втулка?, если по-простому. Но суть не в названии. Главное — это герметичный переход от одной жилы к другой, который должен выдерживать не только рабочие токи и напряжения, но и тепловые расширения, механические нагрузки в траншее, и, что критично, предотвращать доступ воздуха и влаги к бумажной изоляции. Если изоляция начнёт ?дышать?, пиши пропало — влага ведёт к старению и пробою.

В своё время мы сталкивались с партией соединений, где проблема была не в основном корпусе, а в системе уплотнения. Казалось бы, мелочь — резиновые манжеты. Но поставщик сэкономил на материале, и через полгода в сыром коллекторе начались частичные разряды. Диагностика показала повышенную влажность внутри. Пришлось вскрывать и переделывать десятки узлов. Это тот случай, когда кабельные аксессуары из ?расходника? превращаются в ключевой элемент надёжности.

Кстати, о поставщиках. Не все производители понимают, с чем имеют дело. Видел якобы ?аналоги?, где вместо литой эпоксидной изоляции использовали композитные оболочки, не рассчитанные на долговременный нагрев от жилы. В теории всё сходится, на стенде проходит испытания. А в реальной земле, при постоянной нагрузке близкой к предельной, через год-два начинается отслоение. Поэтому сейчас мы всегда смотрим не только на сертификаты, но и на реальный опыт применения в похожих условиях, например, у коллег с ТЭЦ.

Конструкция: где кроются подводные камни

Классическое ВВ соединение — это стальной или латунный корпус, внутрь которого заводится конец кабеля. Жила соединяется с помощью опрессовки или сварки. Потом всё это заливается компаундом — обычно это мастика на основе нефтяного битума или современные эпоксидные составы. Вот здесь первый нюанс: подготовка поверхности жилы. Её нужно тщательно зачистить от остатков пропиточной массы, но не повредить сами проволоки. Если останется плёнка — контактное сопротивление вырастет, точка будет греться.

Второй момент — заливка. Казалось бы, залил и забыл. Но если заливать при низкой температуре в не прогретый корпус, в мастике образуются пузырьки воздуха или, что хуже, непроливы. Полость должна заполняться монолитно, без полостей. Иначе в этих пустотах со временем начнутся частичные разряды, которые медленно, но верно разрушат изоляцию. Сам видел на вскрытии такие ?пещеры? внутри, заполненные сажей от разрядов.

Третий камень — термоциклирование. Кабель под нагрузкой греется, соединение расширяется. Нагрузка падает — всё остывает и сжимается. За годы таких циклов некачественная заливка или непродуманная конструкция могут дать микротрещину. Через неё подсасывается влага. Особенно это критично для кабелей, проложенных в зонах с высоким уровнем грунтовых вод. Тут уже нужны решения с дополнительными герметизирующими оболочками, может, даже двойными.

Из практики: случай на подстанции 35/10 кВ

Хороший пример — история на одной из наших старых подстанций. Кабельная линия 10 кВ от силового трансформатора к РУ-10 кВ. Соединения были сделаны лет двадцать назад, по технологиям того времени. В прошлом году начались срабатывания защит по нулевой последовательности — явный признак пробоя изоляции на землю. Поиск переносным детектором частичных разрядов ничего не дал — фон был высокий. Решили пошагово отключать линии.

В итоге ?виновником? оказалось как раз ВВ соединение в концевой муфте. При вскрытии увидели картину: бумажная изоляция на конце кабеля была тёмной, хрупкой, явный перегрев. Причина — плохой контакт в месте опрессовки наконечника. Видимо, при монтаже использовали не тот инструмент или матрицы были уже изношены, не дали нужного давления. Контактное сопротивление было повышенным, точка грелась, изоляция старилась и в итоге carbonized. Хорошо, что не дошло до межфазного замыкания.

После этого случая мы ужесточили контроль за монтажом. Теперь обязательно замеряем сопротивление контакта микроомметром после опрессовки и сравниваем с сопротивлением целой жилы. Разница должна быть минимальной. И, конечно, тепловизионный контроль всех соединений после ввода в работу и при плановых обходах стал обязательным. Мелочь, а экономит тысячи на внеплановом ремонте и простое.

Производители и материалы: на что обращать внимание

Рынок сейчас насыщен предложениями. От дешёвых ?ноунейм? изделий до систем от таких компаний, как, например, ООО Шицзячжуан Хист Электрик. Их сайт (histe.ru) позиционирует их как профессионального производителя с патентами в области изолирующих выключателей и кабельных аксессуаров. Для меня это важный сигнал. Если компания вкладывается в разработки и имеет экспертизу в смежных областях (те же изоляторы, предохранители), значит, скорее всего, они понимают физику процессов в энергооборудовании, а не просто льют корпуса.

В своё время мы пробовали работать с разными поставщиками. Был опыт с очень бюджетными ВВ-муфтами. Всё выглядело прилично: корпус прочный, комплектация полная. Но когда начали монтаж, выяснилось, что геометрия внутренних изоляционных втулок не соответствует заявленным сечениям жил. Пришлось ?дорабатывать напильником?, что, само собой, недопустимо для высоковольтного оборудования. С тех пор для ответственных объектов берём только продукцию проверенных брендов, где контроль качества на уровне.

Современные материалы тоже играют роль. Традиционные битумные заливочные составы постепенно уступают место эпоксидным. Они дают лучшую адгезию, меньше ?ползут? при нагреве, имеют более стабильные диэлектрические свойства. Но и с ними нужно уметь работать: точное соблюдение пропорций смешивания двух компонентов, ограниченное время жизни смеси. Автоматические дозаторы-смесители сильно упрощают жизнь, но не везде их можно применить, особенно в стеснённых условиях кабельного колодца.

Монтаж: искусство, а не просто работа

Можно иметь идеальное ВВ соединение от лучшего производителя, но испортить его при монтаже. Подготовка кабеля — это ритуал. Нужно снять наружную оболочку, броню, экран, не повредив при этом поясную изоляцию. Потом — аккуратно развести жилы, снять с них бумажную изоляцию на строго определённую длину. Здесь часто ошибаются: если снять мало — не обеспечится нужная длина для контакта в гильзе, если много — оголится участок, который потом сложно качественно заизолировать внутри втулки.

Опрессовка — отдельная тема. Гильза должна быть правильного типа и сечения. Инструмент — сертифицированный, с калиброванными матрицами. Сила опрессовки — по инструкции. Не дожмёшь — будет плохой контакт. Пережмёшь — можно перекусить часть проволок в жиле, уменьшив её сечение. Видел, как ?опытные? монтажники делали это кустарным гидравлическим прессом без манометра. Результат, увы, предсказуем — отказ через несколько лет интенсивной нагрузки.

Финальный этап — сборка корпуса и заливка. Здесь критична чистота. Любая пыль, стружка, влага внутри — это потенциальный центр разряда. Перед заливкой всё нужно обезжирить и просушить, иногда даже продуть тёплым сухим воздухом. Сам процесс заливки лучше вести непрерывно, давая мастике или компаунду стекать по стенкам, чтобы вытеснить воздух. После заливки — выдержка до полной полимеризации. Никаких ?ускорим процесс, включим пораньше?. Терпение — главная добродетель энергетика.

Вместо заключения: мысли вслух

Так что такое ВВ соединение в энергетике? Это не просто деталь из каталога. Это точка, где сходятся материалы, конструкция, качество изготовления и человеческое мастерство. Это история про то, как внимание к, казалось бы, второстепенной ?муфте? определяет, проработает ли кабельная линия свой ресурс в 30-40 лет или станет головной болью на ближайшие пять.

Сейчас, с появлением кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), классические ВВ для бумажных кабелей постепенно уходят в прошлое. Но их ещё тысячи километров в земле, и они требуют обслуживания, ремонта, замены. И пока они есть, знание их ?анатомии? и ?физиологии? остаётся критически важным для любого инженера-кабельщика или энергетика, отвечающего за сети.

Лично для меня работа с такими соединениями — это всегда немного алхимия. Нужно чувствовать материал, предвидеть, как он поведёт себя через годы. И всегда помнить старую истину: надёжность системы определяется надёжностью её самого слабого звена. А в кабельной линии это звено очень часто оказывается именно там, где две жилы встречаются, чтобы продолжить путь тока дальше.