Силовий кабель надвисокої напруги

Силовий кабель надвисокої напруги, який складається з металевої ущільненої струмопровідної жили, ізоляції, електричного екрана та захисного покриття, який відрізняється тим, що струмопровідна жила додатково містить між кожним шаром ущільнених дротин дві нанесені обмотуванням в протилежних напрямках водоблокуючі нитки, а ізоляція виготовлена з високочистого розплаву поліетилену, з розміром інших включень, наприклад гелевих, не більше 10...40 мкм, вулканізованого та охолодженого в середовищі стиснутого азоту і стійкого до утворення триінгів при напрузі більше 100 кВ. Винахід відноситься до електричних кабелів і проводів. Відомий електричний кабель, що складається з струмопровідної жили та ізоляції у вигляді шарів зшитого поліетилену та поліфенілоксиду проміжки між яким заповнені рідким діелектриком [1]. Його недоліком є невелика електрична напруга. Найбільш близьким до запропонованого рішення є кабель силовий, що складається з металевої ущільненої струмопровідної жили, ізоляції, електричного екрана та захисного покриття [2]. В ньому робоча напруга підвищена до 42,5 кВ за рахунок застосування вулканізованого розплаву звичайного поліетилену, який після вулканізації охолоджують у воді. Недоліком є неможливість застосування кабеля при напрузі більше 100 кВ внаслідок утворення від дії вологи різного типу триінгів в ізоляції при дії робочої напруги, що швидко виводить з ладу весь кабель. Задачею запропонованого рішення є створення кабеля надвисокої напруги з триінгостійкою ізоляцією. Поставлена задача вирішується застосуванням високочистого поліетилену, режимом виготовлення ізоляції та конструкцією кабеля, яка унемо жливлює проникнення вологи в його ізоляцію в процесі експлуатації та утворення триінгів. Відповідність критерію "новизна" запропонованому кабелю забезпечує те, що струмопровідна жила додатково містить між кожним шаром ущільнених дротин дві нанесені обмотуванням в протилежних напрямках водоблокуючі нитки, а ізоляція виготовлена з високочистого розплаву поліетилену, з розміром інших включень не більш 10...40мкм, вулканізованого та охолодженого в середовищі стиснутого азоту і стійкого до утворення триінгів при напрузі більше 100 кВ Відповідність критерію "суттєві відзнаки" забезпечується тим, що ознаки властиві запропонованому об'єкту не містяться в прототипі та інших технічних рішеннях в цій галузі техніки. На Фіг. наведено схематичне зображення перетину кабеля. Кабель складається з металевої ущільненої струмопровідної жили утвореної шарами ущільнених дротин 1 та водоблокуючих ниток 2, ізоляції з трьох шарів 3, 4, 5, електричного екрану 6 та захисного покриття 7. Кабель працює так. Струмопровідна жила виготовлена з окремих нанесених навиванням круглих металевих дротин 1. Після нанесення шару дротин його ущільнюють вальцями. Поверх кожно (19) UA (11) 87501 (13) C2 (21) a200700497 (22) 18.01.2007 (24) 27.07.2009 (46) 27.07.2009, Бюл.№ 14, 2009 р. (72) ЗОЛОТАРЬОВ ВОЛОДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, КАРПУШЕНКО ВАСИЛЬ ПЕТРОВИЧ, АНТОНЕЦЬ ЮРІЙ ПАНАСОВИЧ, ВАСИЛЕЦЬ ЛЮДМИЛА ГРИГОРІВНА, ШИДЛОВСЬКИЙ АНАТОЛІЙ КОРНІЙОВИЧ, ЩЕРБА АНАТОЛІЙ АНДРІЙОВИЧ, ПОДОЛЬЦЕВ ОЛЕКСАНДР ДМИТРОВИЧ (73) ЗАКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "ЗАВОД "ПІВДЕНКАБЕЛЬ" (56) JP 3159008 A, 09.07.1991 UA 60285, 15.09.2003 UA 3795, 15.12.2004 RU 17654, 14.12.2000 3 87501 го шару по спіралях, що мають протилежний напрямок, нанесено дві водоблокуючі нитки 2. Якщо волога проникає в жилу кабеля, то водоблокуючі нитки розбухають і унеможливлюють поширення вологи вздовж кабеля і її проникнення в ізоляцію з боку струмопровідної жили. Трьохшарова ізоляція нанесена одночасно методом екструзії. її провідникові шари 3, 5 мають електропровідність не нижче 10-6 1/0м×м, а шар 4 виготовлено з попередньо очищеного в циліндрових фільтрах розплаву поліетилену так, що розмір інших включень в ньому (гелевих та інших структур) не перевищують 10...40мкм. В подальшому, нанесена на жилу ізоляція проходить вулканізацію та охолодження в середовищі стиснутого азоту (до 15 атм.). Високі електроізоляційні якості ізоляція набуває внаслідок відсутності вологи в ній і малого діаметру інших включень в шарі 3 високочистого поліетилену, що не призводить до утворення триінгів різного типу при дії робочої напруги. Триінгостійкість ізоляції забезпечує необхідний ресурс кабелю при напрузі вище 100 кВ. Електричний екран 6 складається з провідникової водонабухаючої плівки поверх шару 5, шару мідних дротин та принаймні однієї мідної стрічки поверх них і шару водоблокуючої плівки. Напрям навивання мідних дротин протилежний напрямку навивання мідної стрічки.Провідникова водонабухаюча плівка служить для зменшення неоднорідності електричного поля на Комп’ютерна верстка Л. Купенко 4 мікро виступах і унеможливлює поширення вологи в повздовжньому та радіальному напрямках в разі ушкодження захисного покриття кабеля. Водоблокуюча плівка поверх мідної стрічки в разі проникнення вологи зовні набухає і таким чином перешкоджає проникненню цієї вологи в радіальному та повздовжньому напрямках, що є додатковим захистом від зовнішнього вологого середовища. Захисне покриття 7 складається з металевої суцільної оболонки та нанесеного поверх неї методом екструзії шару поліетилену. Для підвищення гнучкості кабеля металева оболонка може бути виконана гофрованою. Виготовлені зразки кабеля на напругу 330 кВ мали товщину ізоляційного шару 3 близько 24мм та зовнішній діаметр 124...146мм в залежності від перерізу струмопровідної жили 800...2000 кв.мм, витримали дію змінної напруги 420 кВ на протязі 60 хвилин згідно вимог МЕК 62067 і визнані придатними для застосування в надвисоковольтних кабельних лініях напругою 100 кВ і вище. Джерела інформації 1. Заявка Японії акц. №2870547, МПК Н01 В 7/02, заявлено 16.11.89, опубліковано 17.03.99, заявник Fujikura ltd. 2. Деклараційний патент України №60285, МПК Н01 В 7/02, заявлено 30.07.03, опубліковано 15.09.03, бюл.№9, 2003, заявник ЗАТ "Завод "Південкабель". Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601