ГОСТ 6997-77 Составы для заливки кабельных муфт. Технические условия
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СОСТАВЫ ДЛЯ ЗАЛИВКИ КАБЕЛЬНЫХ МУФТ
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СОСТАВЫ ДЛЯ ЗАЛИВКИ КАБЕЛЬНЫХ МУФТ
Compositions for filling cable joints.
Дата введения 01.01.78
Настоящий стандарт распространяется на маслоканифольный и битумные нефтяные составы, предназначенные для заливки соединительных, ответвительных и концевых муфт и заделок силовых и контрольных кабелей.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
(Измененная редакция, Изм. № 4).
1. МАРКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. В зависимости от применения устанавливаются следующие марки составов: МК-45, МБМ, МБ-70/60 и МБ-90/75.
Примеры обозначения марок:
высший сорт ОКП 02 5541 010
высший сорт ОКП 02 5541 0202
высший сорт ОКП 02 5541 0205
высший сорт ОКП 02 5541 0206
1. Температура каплепадения, ° С, не ниже
2. Температура размягчения по кольцу и шару, ° С
По ГОСТ 11506 с дополнением по п. 3.2 настоящего стандарта
3. Усадка, %, не более
4. Массовая доля веществ, нерастворимых в толуоле, %, не более
По ГОСТ 20739 с изменением по п. 3.4 настоящего стандарта
5. Пробивное напряжение переменным током 50 Гц в течение 1 мин, В, не ниже
6. Морозостойкость, ° С, не выше
7. Температура вспышки, °С, не ниже
8. рН водной вытяжки
9. Испытание на хрупкость и адгезию к металлам
10. Массовая доля водорастворимых кислот и щелочей
(Измененная редакция, Изм. № 4).
1.2. По физико-химическим показателям составы должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице.
2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
2.1. Составы принимают партиями. Партией считают любое количество состава, однородного по своим качественным показателям, сопровождаемого одним документом о качестве.
2.3. При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному показателю по нему проводят повторные испытания пробы от удвоенной выборки.
Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.
2.4. Показатель по п. 1 таблицы изготовитель определяют периодически не реже одного раза в полгода.
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
3. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
(Измененная редакция, Изм. № 3).
3.2. Температуру размягчения по кольцу и шару маслоканифольного состава марки МК-45 определяют со стальным шариком диаметром 4,52 мм и массой 0,44 г.
3.3. Определение усадки
3.3.1. Проведение испытания
В предварительно нагретый металлический цилиндр вместимостью 100 см 3 наливают испытуемый состав, разогретый до температуры заливки таким образом, чтобы после того, как закроют цилиндр крышкой, избыток состава вышел в отверстие крышки и заполнил кольцевую выемку в ней (см. чертеж). Если условие не соблюдено, состав заливают вновь.
Температура заливки для марок МК-45 и МБМ должна быть 130-140 °С, для марки МБ-70/60 должна быть 160-170 °С, для марки МБ-90/75 должна быть 180-190 ° С.
Состав в цилиндре выдерживают при комнатной температуре не менее 12 ч. Затем из бюретки через отверстие в крышке цилиндра порциями наливают воду до краев цилиндра. При этом необходимо несколько раз осторожно постучать цилиндр о деревянную подставку, чтобы водой заполнились образовавшиеся при охлаждении пустоты.
3.3.2. Обработка результатов
По объему вылитой из бюретки воды в см 3 определяют усадку состава в объемных долях.
За величину усадки принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,5 %.
Цилиндр для определения усадки
3.4. Определение массовой доли веществ, не растворимых в толуоле
3.4.1. Массовую долю веществ, не растворимых в толуоле, определяют по ГОСТ 20739 со следующим дополнением:
массовую долю нерастворимых в толуоле веществ (Х) в процентах вычисляют по формуле
3.4-3.4.1. (Измененная редакция, Изм. № 3).
3.5. Определение пробивного напряжения
3.5.1. Проведение испытания
Пробивное напряжение определяют на аппаратах типов АИМ-70, АИМ-80 или другой аналогичной конструкции. Для испытаний берут фарфоровый цилиндрический сосуд или сосуд из молибденового стекла, который входит в комплект аппарата.
Внутри сосуда находятся прочно закрепленные медные или латунные сферические электроды по ГОСТ 6581. Перед испытанием сосуд тщательно промывают бензином и высушивают. Расстояние между электродами устанавливают точно 2,5 мм специальным шаблоном, после этого электроды закрепляют. Испытуемый состав нагревают.
Температура нагрева состава для марок МК-45 и МБМ должна быть 130-140 ° С, для марки МБ-70/60 должна быть 160-170 °С и марки МБ-90/75 должна быть 180-190 °С. Состав нагревают до жидкого однородного состояния в термостате в течение 3-4 ч при периодическом перемешивании. Затем в предварительно подогретый сосуд наливают горячий состав на 15 мм выше уровня электродов. Сосуд с залитым составом выдерживают 30 мин в термостате при температуре заливки (при этом необходимо состав два-три раза перемешать латунной палочкой между электродами). Перемешивание состава между электродами необходимо для удаления пузырьков воздуха. После этого состав выдерживают не менее 12 ч при комнатной температуре.
Охлажденный сосуд с составом вставляют в аппарат и проводят испытание, медленно повышая напряжение на электродах со скоростью не менее 1-2 кВ/с передвижением ручки реостата. Когда напряжение достигнет 40000 В (для составов марок МБМ) и 50000 В (для составов марок МК-45, МБ-70/60 и МБ-90/75 высшего сорта), дальнейшее повышение напряжения прекращают и выдерживают образец в течение 1 мин. Если при этом не будет пробоя, то состав считают выдержавшим испытание.
(Измененная редакция, Изм. № 1,4).
3.6. Определение морозостойкости
3.6.1. Аппаратура, реактивы и материалы:
пробирка-муфта со сферическим дном, высотой (130±10) мм, внутренним диаметром (40±2) мм;
пробка корковая или резиновая, соответствующая внутреннему диаметру пробирки, с отверстием в центре для термометра;
муфта медная для термометра высотой 40 мм, запаянная с одного конца, изготовленная из медной трубки по ГОСТ 617, наружным диаметром 8-9 мм, толщиной стенки 0,5 мм;
термометр толуоловый с диапазоном показаний от минус 80 до плюс 60 ° С по ГОСТ 400, типа ТН-8 для определения температуры застывания нефтепродуктов выше минус 30 ° С;
сосуд Дьюара или стакан с широкой пробиркой, укрепленной пробкой; требуемая температура в сосуде Дьюара поддерживается при помощи охлаждающей смеси.
В качестве охлаждающей смеси применяют:
спирт этиловый регенерированный или
спирт этиловый синтетический по ОСТ 38.02386 или
изооктан технический по ГОСТ 4095;
углекислота твердая или
газ углекислый сжиженный по ГОСТ 8050, или
азот жидкий по ГОСТ 9293.
3.6.2. Проведение испытания
Испытуемый состав нагревают до 140 ° С и осторожно заливают до метки в сухую пробирку, предварительно нагретую до 100 °С. При заливке нужно следить за тем, чтобы состав не растекался по стенкам пробирки. В пробирку с испытуемым составом в центр вставляют медную муфту для термометра и помещают ее в термостат, в котором нагревают до 150 °С в течение 10-15 мин. Затем пробирку вынимают из термостата и устанавливают вертикально в штативе на 1 ч, для охлаждения состава до комнатной температуры, а в медную муфту до дна вставляют термометр на корковой пробке (после 8-10 мин от начала охлаждения). Пробирку с составом и термометром укрепляют при помощи корковой пробки в пробирке-муфте так, чтобы ее стенки находились приблизительно на одинаковом расстоянии от стенок муфты. Собранный прибор с составом помещают в сосуд с охладительной смесью. Охлаждение состава проводят со скоростью 2 °С в 1 мин.
Температуру, при которой появится характерный звук растрескивания, принимают за температуру морозостойкости.
3.6.3. Обработка результатов
За морозостойкость испытуемого состава принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 3 °С.
3.7. Определение (рН) водной вытяжки состава марки МК-45.
Величину рН определяют потенциометрическим методом на рН-метре любого типа с погрешностью измерения не менее 0,05 рН.
Прибор калибруют по буферным растворам, имеющим рН 6,0; 7,0; 8,0. Дистиллированная вода должна быть проверена на нейтральность.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
3.8. Определение хрупкости состава и адгезии к металлам (алюминий, свинец)
3.8.1. Применяемые материалы и реактивы: пластинки свинцовые размером 180×30×0,8-0,9 мм;
рамки медные или латунные размером 180×30×3 мм, посередине которых имеется окно размером 100×15 мм; тальк по ГОСТ 19729, ГОСТ 21235; глицерин по ГОСТ 6823; декстрин по ГОСТ 6034.
3.8.2. Подготовка к испытанию
При этом не допускается попадание смазки на поверхность свинцовой пластинки, на которую наносится состав. Температура разогрева для марок МК-45 и МБМ должна быть 130-140 ° С, для марки МБ-70/60 должна быть 160-170 ° С, для марки МБ-90/75 должна быть 180-190 ° С. Разогретый состав заливают в окна двух рамок тонкой струей от одного конца рамки до другого, пока она не наполнится выше краев. Залитый в рамки состав оставляют охлаждаться на воздухе в течение 5-15 мин при комнатной температуре, а затем гладко срезают излишек состава горячим острым ножом так, чтобы состав заполнял рамки вровень с их краями, и свинцовые пластинки с составом отделяют от рамок.
3.8.3. Проведение испытания
Подготовленные пластинки с составом выдерживают в течение 2 ч, при комнатной температуре, после чего наматывают их по винтовой линии на металлический или деревянный стержень диаметром 25 мм. Состав считают выдержавшим испытание на хрупкость и адгезию, если он не отстает от свинцовых пластинок и не растрескивается в процессе изгиба вокруг стержня при двух параллельных определениях.
Адгезию к алюминию определяют методом, описанным выше, вместо свинцовых пластинок используют алюминиевые размером 180×30×0,1-0,2 мм.
4. УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
(Измененная редакция, Изм. № 3).
4.3. На таре с составом дополнительно указывается предельная температура разогрева состава: для марки МК-45 не выше 140 °С, для марки МБМ не выше 150 ° С, для марки МБ-70/60 не выше 180 °С и для марки МБ-90/75 не выше 190 ° С и дата изготовления состава.
4.4. Составы должны храниться в таре изготовителя.
4.5. (Исключен, Изм. № 3).
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
5. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ
5.1. Изготовитель гарантирует соответствие состава требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий хранения и транспортирования.
5.1-5.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
6.1. Составы являются твердым горючим веществом с температурой вспышки 170-230 °С и минимальной температурой самовоспламенения 368 ° С.
6.3. По степени воздействия на организм человека пары (летучих углеводородов) составов относятся к 4-му классу опасности.
6.4. Места заливки состава в производственных помещениях должны быть снабжены местной вытяжной вентиляцией.
6.5. При производстве, сливе, наливе и отборе проб составов следует применять спецодежду и индивидуальные средства защиты, согласно типовым отраслевым нормам, утвержденным в установленном порядке.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
ПРИЛОЖЕНИЕ
ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ ОБОЗНАЧЕНИЯ МАРОК СОСТАВОВ ДЛЯ ЗАЛИВКИ КАБЕЛЬНЫХ МУФТ
Заливные муфты 3М™ Scotchcast™
Технология воссоздания электрической изоляции с применением застывающих смол или компаундов берет свое начало еще из 19-го века, совместно с началом кабельной эры. Многие энергетики и монтажники со стажем помнят единственную на тот момент доступную технологию сращивания или ремонта силовых кабелей, когда в чугунную форму заливался предварительно разогретый на костре битум.
Следует сказать, что такая технология мало способствовала пропаганде и без того нелегкого труда специалиста-кабельщика, хотя и сподвигала некоторых отдельных представителей человечества на создание настоящих шедевров. В частности, согласно легенде, бессмертная поэма «Москва-Петушки» была написана Венедиктом Ерофеевым как раз в то время, когда он был задействован на кабельных работах.
Шло время, и заливная технология не стояла на месте. Эпоксидные компаунды пришли на смену битуму. Это был значительный шаг вперед. Теперь требовалось лишь смешать в одном объеме две жидкости — эпоксидную смолу и отвердитель — и залить внутрь формы, а затем дождаться, когда смола затвердеет. Но и у такой технологии имеются свои недостатки. Во-первых, необходимо было точно рассчитать пропорцию смешивания, учтя и температуру окружающей среды. Иначе компаунд затвердевает либо слишком медленно, либо слишком быстро. Кроме того, пропорции смешивания влияют на важные свойства уже застывшего компаунда в последующей эксплуатации. Такие, к примеру, как влагопоглощение и механическая прочность. Также стоит отметить, что химическая реакция при смешивании компонентов зачастую сопровождается выделением веществ, небезопасных для органов дыхания человека.
Многое изменилось с появлением технологии закрытого смешивания и заливки компаунда (CMP-технология). Эту технологию сегодня активно применяет компания 3М при производстве различных типов муфт заливных.
CMP-технология предполагает, что прозрачный пакет состоит из двух секций — компаунда и отвердителя — разделенных тонкой мембранной перегородкой (рис. 1). Для того, чтобы начать смешивание компонентов, достаточно лишь разорвать эту мембрану внутри пакета. Прозрачный пакет легко позволяет контролировать процесс смешивания, а дозированное количество компаунда и отвердителя позволяет гарантировать требуемое время застывания и, главное, свойства компаунда после заливки. Процесс заливки показан на рис. 2.
Рис. 1. Пакет с двухкомпонентным полиуретановым компаундом 3М™ Scotchcast™ 470
Рис. 2. Технология смешивания и заливки компаунда серии 3М™ Scotchcast™
После смешивания компаунд, как правило, заливается в специальную форму, в которой располагается соединение или ответвление кабеля (см. рис. 3). При этом Прокалываемый заливной клапан, встроенный в пакет с компаундом, вворачивается внутрь прокалывающего приемного клапана, встроенного в корпус муфты заливной, плотно с ним стыкуясь (рис. 4). Это исключает протечку компаунда мимо корпуса. После заливки остатки компаунда утилизируются как обычные бытовые отходы.
Рис. 3. Заливка компаунда 3М™ Scotchcast™ внутрь корпуса муфты
Рис. 4. Механизм стыковки заливного и приемного клапана
Сегодня компания 3M предлагает самый широкий спектр муфт заливных, в основе которых применяются двухкомпонентные компаунды:
Мы остановимся на рассмотрении основных типов и моделей таких муфт.
Муфта заливная соединительная серии 3M™ Scotchcast™ 91-NBA
Рис. 5. Конструкция муфты серии 3M™ Scotchcast™ 91-NBA
Муфты заливные соединительные серии 3М™ Scotchcast™ 91-NBA используются в низковольтных электрических сетях на кабелях со сплошной изоляцией, а также могут быть установлены на контрольных кабелях. При условии применения дополнительных материалов муфты позволяют сращивать бронированные кабели, а также могут использоваться для сращивания кабелей со сплошной изоляцией напряжением до 6 кВ. Муфты серии 3М™ Scotchcast™ 91-NBA органично заменяют муфты предыдущей линейки 3М™ Scotchcast™ 91-A, обладая при этом рядом новых преимуществ. В числе прочих необходимо отметить, что применяемый с муфтой электротехнический полиуретановый компаунд 3М™ Scotchcast™ 470 является гидрофобным и не растворяется в воде, что позволяет длительно эксплуатировать муфту в погруженном состоянии, в частности, для питания оборудования погружных насосов. В застывшем состоянии муфта обладает высокой механической прочностью при приложении как радиального, так и осевого усилия.
При монтаже места соединения достаточно всего лишь установить на сращиваемые жилы кабельные соединители — под пресс либо под срывной болт — и развести их друг относительно друга на 5-10 мм. Далее устанавливается односекционный прозрачный корпус заливной формы. По бокам осуществляется герметизация с помощью герметичного губчатого уплотнителя. Крышка корпуса фиксируется замками. Теперь все готово к заливке компаунда.
Заливка осуществляется после смешивания пакета с компаундом согласно технологии, указанной на рис. 2. достаточно всего лишь поднять пакет с компаундом над корпусом муфты и соединить прокалывающий приемный и прокалываемый заливной клапан. Через проколотое в заливном клапане отверстие компаунд самотоком польется внутрь заливной формы.
Заливная ответвительная муфта серии 3М™ Scotchcast™ 91-AB
Рис. 6. Муфта заливная ответвительная серии 3M™ Scotchcast™ 91-АВ
Так же, как и соединительная муфта серии 3М™ Scotchcast™ 91-NBA, муфта ответвительная используется в сетях низкого напряжения на кабелях со сплошной изоляцией, бронированных и небронированных. Благодаря применению гидрофобного полиуретанового компаунда 3М™ Scotchcast™ 470, муфта может длительно эксплуатироваться под водой. Как и следует из названия, муфта предназначена для осуществления ответвления от магистрального силового кабеля без разрыва самой магистрали. Технология подобна той, что указана в описании муфты соединительной, только вместо соединений монтируются ответвления, для которых, как правило, используются планшетные сжимы.
Гибкая муфта заливная серии 3М™ Scotchcast™ 91-AV
Рис. 6. Гибкая муфта заливная серии 3M™ Scotchcast™ 91-AV
Компаунд, применяемый в муфтах заливных серии 3М™ Scotchcast™ 91-AV, после застывания остается гибким и сохраняет эластичность в течение длительного времени. Кроме того, компаунд является трудновоспламеняемым и самозатухающим, что позволяет применять его не только на поверхности, но и в подземных выработках шахт, где гибкий кабель используется особенно часто.
Порядок сращивания гибкого кабеля следующий. Вначале осуществляется сращивание в разбежку силовых и вспомогательных жил кабеля, если таковые имеются. Затем эти жилы изолируются с помощью самослипающейся резиновой ленты Скотч 23. Потом резиновой самослипающейся лентой оборачивается все место сростка от корешка одного кабеля до корешка другого кабеля. Поверх намотанной самослипающейся ленты для центрирования корпуса устанавливаются 2-3 манжеты из объемной сетчатой ленты в зависимости от длины снятой оболочки. Оборачиваемый корпус заливной формы устанавливается поверх манжет и фиксируется с помощью ремней в области установки заливных воронок и с помощью ленты ПВХ по краям. Порядок установки манжет и корпуса показан на рис. 7, 8. Теперь все готово к заливке компаунда.
После смешивания согласно технологии, изображенной на рис. 2, компаунд заливается внутрь специального корпуса. Компаунд следует заливать вначале в одну воронку — до полного заполнения всего объема до сетчатой ленты, а затем и во вторую воронку. Если воронок три, то начинать следует со средней воронки. Если одного пакета недостаточно, необходимо сразу же смешивать и заливать следующий пакет. Полупрозрачный корпус позволяет контролировать процесс заливки.
После заполнения всего объема корпуса компаунд доливается до краев воронки. Это создает необходимое давление для заполнения пустот и выдавливания воздуха.
Рис. 7. Установка манжет для центрирования корпуса
Рис. 8. Установка корпуса
Муфта заливная на основе технологии нагнетания компаунда
под давлением серии 3M™ Scotchcast™ 92-ОТ
Рис. 9. Монтаж соединительной муфты серии 3M™ Scotchcast™ 92-ОТ,
выполненной на основе технологии нагнетания компаунда под давлением
В отличие от описанных выше методов монтажа, когда компаунд заливается внутрь заливной формы самотоком, муфта серии 3M™ Scotchcast™ 92-ОТ подразумевает монтаж компаунда под давлением (RPM-технология). RPM-технология позволяет сращивать, оконцовывать и ремонтировать кабели с бумажно-масляной изоляцией как низкого, так и среднего напряжения. RPM-технология, не подразумевающая применения огня, позволяет решить проблему течей масла из-под оболочек и концевых заделок силового кабеля с БПИ-изоляцией даже в большей степени, чем традиционная термоусаживаемая технология. Изначально технология использовалась для монтажа кабельных муфт в угольных шахтах, где применение огня категорически запрещено.
Способ принудительного нагнетания компаунда представляет собой особую технологию сращивания и оконцевания кабеля. Этот способ разработан компанией ЗМ специально для выполнения работ в труднодоступных местах, например при вертикальном кабельном вводе, в углах и высоко расположенных местах, т. е. там, где нельзя установить муфту обычным способом. С помощью технологии принудительного нагнетания компаунда, например, можно восстановить поврежденную оболочку кабеля, изготовить соединительную, концевую, защитную муфту-кожух на кабеле среднего напряжения.
Суть метода состоит в том, что корпус муфты представляет из себя комбинацию самослипающихся изолирующих, губчатых и герметизирующих лент, образующих некое подобие кокона, внутрь которого при помощи специального шприца закачивается электроизоляционный хим- и влаго- стойкий компаунд 3M™ Sotchcast™ 40G. Технология нагнетания указана на рис. 10.
 |  |  |
 |  | |
 |  |  |
 | ||
Рис. 10. Технология нагнетания компаунда под давлением (RPM-технология)
Из-за того, что корпус заливной формы вяжется из специальных лент, отсутствуют ограничения по сечению кабеля, числу жил и длине сростка.
Рис. 11. Монтаж концевой муфты серии 3M™ Scotchcast™ 92-ОТ,
выполненной на основе RPM-технологии
При более детальном рассмотрении оказывается, что муфты, выполненные по RPM-технологии, отличаются не только высокими электроизоляционными характеристиками, но и высокими прочностными характеристиками как при радиальном, так и при осевом внешнем воздействии. Застывший хим- и влаго- стойкий компаунд 3M™ Scotchcast™ 40G дает отличный контакт с оболочкой, препятствуя как попаданию влаги внутрь муфты, так и образованию течей из под нее. Это касается как соединительных, так и концевых муфт (рис. 11). Применение RPM-технологии на практике позволяет забыть о традиционных проблемах с кабелями с БПИ-изоляцией.
