Гнучкий силовий кабель для систем трифазного електропостачання

Гнучкий силовий кабель для систем трифазного електропостачання, що містить не менше трьох основних жил в ізоляції, поверх якої накладено екранний шар, заземлювальну жилу та захисну оболонку, який відрізняється тим, що захисною оболонкою обладнано кожну основну жилу, а заземлювальну жилу накладено по всій поверхні екранного шару кожної основної жили, при цьому останні розташовані паралельно. (19) (21) u200602114 (22) 27.02.2006 (24) 17.07.2006 (46) 17.07.2006, Бюл. № 7, 2006 р. (72) Демченко Олег Олександрович, Муфель Лев Абрамович (73) Демченко Олег Олександрович, Муфель Лев Абрамович 3 16118 4 кають тріщини в ізоляції, пошкодження оболонки, накладено екранний шар, заземлювальну жилу та зниження опору ізоляції, міжфазне к.з. тощо). захисну оболонку, згідно з корисною моделлю, 2. Відсутність доступу до окремих жил, тобто, захисною оболонкою обладнано кожну основну кабель у шахтних умовах не ремонтопридатний. жилу, а заземлювальну жилу накладено по всій Так, при пошкодженні однієї жили, як це часто буповерхні екранного шару кожної основної жили, ває, необхідно порушувати конструкцію всього при цьому останні розташовані паралельно. кабелю. На відміну від відомих кабелів у запропонова3. Досить велику масу і зовнішній діаметр, що ному рішенні розроблено нову конструкцію кабелю знижує його гнучкість, механічну міцність і одночадля систем трифазного електропостачання: кожну сно збільшує радіус вигину. Останнє утрудняє основну жилу виконано у вигляді окремого одноумови прокладання кабелю й обмежує область фазного кабелю, розташованих між собою паравикористання кабелеукладачив для його механічлельно, кожну з яких приєднують до однієї фази, а ного захисту [вимоги п. 5.3.10 Правил безпеки у заземлювальну жилу прокладено по всій поверхні вугільних шахтах]. екранного шару кожної основної жили, охоплюючи 4. Низьку механічну й електричну міцність ізоїї в будь-якій точці. ляції основних жил унаслідок того, що утруднена У разі прокладки таких однофазних кабелів рухливість жил. Останнє обумовлено тим, що їх для забезпечення живлення гірничо-шахтного елескручено між собою в загальному звиванні і це ктрообладнання зменшується довжина кабелю спричиняє збільшенню тертя між жилами і, крім порівняно з довжиною кожної основної жили, петого, розтягання і крутіння в процесі роботи кабередбаченою у всіх відомих кабелях. Зумовлено це лю обумовлює наявність залишкових деформацій. тим, що основні жили у відомих кабелях скручено 5. Недостатньо надійний контакт екранного з заданим кроком, і тому довжина жили збільшушару з заземлювальною жилою внаслідок малої ється в 1,2-2,0 разу (залежно від кроку скрутня). площі зіткнення, що не дозволяє вчасно виявляти Крім того, у заявленому кабелі зменшуються актипошкодження ізоляції основних жил засобами завний, індуктивний і ємнісний опори, що сприяє похисного відключення. ліпшенню параметрів електропостачання. 6. Наявність умов для утворення міжфазного На Фіг. наведено поперечний переріз однієї к.з., оскільки основні жили розташовані поруч і жили запропонованого кабелю. стикаються між собою ізоляцією. Кабель є складеним, його утворено не менше 7. Неповне заповнення вільного місця у струкніж з трьох однакових за конструкцією силових турі кабелю через круглу форму жил, що призвожил. Тому для з'ясування заявленого технічного дить до порушення їх геометричної стабільності. рішення досить розглянути конструкцію однієї жиОстаннє викликає ослаблення механічної міцності ли. кабелю і зниження його гнучкості. Основну жилу 1 утворено струмопровідним мі8. Неоднакову товщину оболонки через несидним проводом 2, поверх якого накладено ізоляметричне укладання жил, що обумовлює нерівноцію 3, екранний шар 4, заземлювальну жилу 5 і мірну конструкцію кабелю. лавсанову плівку 6, внутрішня оболонка 7, мета9. Ослаблення міцності основних жил у релева броня 8 і зовнішня оболонка 9. зультаті додаткових деформацій (розтягання і круМідний провід 2 являє собою скрутень з окретіння) у процесі їх скручування в загальний повив. мих стренг. У центрі проводу прокладено одну 10. Підвищену трудомісткість робіт при вигостренгу, навколо якої навито стренги. Основну товленні кабелю через багато операційність техжилу можна формувати з окремих проводів в ізонологічного процесу і досить великої маси кабелю. ляції. 11. Порушення конструкції кабелю у разі його Кількість кабелів може складати три чи шість у перекручування при змотуванні з барабана. разі застосування розщепленої конструкції основОстаннє викликає різке зниження міцності кабелю ної жили. внаслідок порушення нормованого розташування Ізоляцію 3, що накладають поверх проводу, жил. виготовляють з гуми чи ПВХ -пластикату. Дані ма12. Наявність виступів і міжжильних поглибтеріали нині широко застосовуються в кабельних лень, що утворюються під час скручування кабевиробах. лю, і спричиняє утворення пустот і нерівномірну Екранний шар 4 розміщено поверх ізоляції і товщину оболонки. Це негативно відбивається на являє собою напівпровідний матеріал, виготовлегнучкості та механічній міцності кабелю. ний за спеціальною технологією з гуми чи ПВХУ основу корисної моделі поставлено завданпластикату. ня зі створення нової конструкції гнучкого силового Заземлювальну жилу 5 виготовлено з міді й кабелю для систем трифазного електропостачанутворено шляхом переплетення пасом, набраних з ня, у якому нове розташування основних (силових) мідних дротів, на поверхні екранного шару 4. Жила жил дозволяє підвищити механічну міцність, ви5 і екранний шар 4 щільно покладені між собою. ключити умови для виникнення міжфазного коротЗовні заземлювальної жили навито лавсанову плікого замикання і, тим самим, забезпечити безпеку вку (поліетилентетрафталатну плівку) 6. За допоексплуатації електрообладнання на тонких і дуже могою цієї плівки досягається рухливість основної тонких пластах. жили щодо захисних оболонок 7, 8, 9. Поставлене завдання розв'язується за рахунок Ці оболонки забезпечують механічний захист того, що в гнучкому силовому кабелі для систем кабелю від зовнішніх механічних пошкоджень. Затрифазного електропостачання, що містить не хисна оболонка може бути як одношаровою, так і менше трьох основних жил в ізоляції, поверх якої двошаровою. У цьому разі кабель зміцнюють шля 5 16118 6 хом прокладки між оболонками броньового шару, 7. Знижено габарити та масу кабелю, що доякий утворюють у вигляді однодротової сталевої зволяє зменшити діаметр петлі кабелеукладача і, спіралі, переплетення з мідних чи мідно-сталевих тим самим, використовувати його на пластах до пасом, а також шляхом інших рівноцінних рішень. 1,5м [вимога п. 5.3.10 Правил безпеки]. Захисну оболонку виготовляють із ПВХ- пластика8. Усунуто технологічні операції, що впливату чи гуми. ють на механічну міцність основних жил, оскільки У запропонованому рішенні основна і заземвиготовлення кабелю не пов'язано з розтяганням лювальна жили прокладені концентрично і сполужил і їх скручуванням. При цьому знижується тручаються між собою щільно, що дозволило мати домісткість виготовлення кабелю через скороченповне заповнення всієї структури кабелю, а, отже, ня технологічних операцій під час його виготоврівномірну товщину захисної оболонки. лення. З використанням нових істотних ознак заявле9. Знижено витрати міді при виготовленні каного кабелю, досягається, по-перше, усунення белю заданої довжини, оскільки недоліків, зазначених у прототипі, і, по-друге, танемає скручування основних жил кабелю. кий позитивний ефект: 10. Поліпшено параметри електропостачання 1. Цілком виключено умови для утворення реза рахунок зниження активного, індуктивного і ємжиму міжфазного короткого замикання і, тим санісного опорів. мим, уперше розв'язується задача безпечного за11. Знижено трудомісткість під час експлуатастосування електричної енергії в шахтах, ції кабелю, тому що зменшено його габарити та небезпечних за газом і пилом, за рахунок виготовмаса. лення основних жил у вигляді окремого кабелю і 12. Виключено умови для порушення конструформування трифазного кабелю з використанням кції і міцності кабелю, викликані перекручуванням не менше трьох однофазних кабелів, розташовакабелю при змотуванні його з барабана. них паралельно один одному. Оцінюючи в цілому сукупність викладених по2. Поліпшено механічну міцність і гнучкість казитивних ознак, зумовлених новими рішеннями, белю у зв'язку з тим, що немає залишкові дефорслід виділити той факт, що вперше у світовій пракмації у вигляді здимання жил у процесі експлуататиці розроблено радикальне технічне рішення, ції кабелю, як це відбувається у відомих кабелях; реалізоване в запропонованому кабелі для трифапередбачено однакову товщину захисної оболонки зного електропостачання, у якому, що дуже актуапо периметру кабелю, що забезпечує однакову льно з погляду безпеки, виключено умови для виміцність усієї захисної оболонки. никнення режиму короткого замикання. Останнє 3. Забезпечено ремонтопридатність кабелю, свідчить про те, що в шахтах, небезпечних за гаоскільки будь-яку пошкоджену жилу можна або зом або пилом, чи в інших небезпечних середовизамінити справною, або зробити її ремонт за дощах, кабель не буде причиною небезпечного іскпомогою стрічкової технології. ріння й ініціювання пожежі чи вибуху. 4. Підвищено механічну й електричну міцність За допомогою такого кабелю розв'язується основної жили, тому що вона зміцнена заземлюпроблема забезпечення безпеки застосування вальною, яка охоплює її по всій поверхні і, крім електричної енергії в шахтах. того, жила в процесі роботи кабелю не піддається Джерелами ефективності запропонованого камеханічним діянням з боку інших жил. белю є соціальні й економічні показники. 5. Підвищено механічну міцність і герметичСоціальні показники обумовлені тим, що під ність кабелю за рахунок того, що він має монолітну час експлуатації виключено умови для виникнення структуру. Основна жила, ізоляція, заземлювальна вибухів і пожеж у шахтах через к. з. у кабелях. жила і захисна оболонка розташовані концентричДжерелами економічної ефективності є знине, тобто немає скручування основних жил. ження витрати міді, забезпечення експлуатаційної 6. Забезпечено можливість більш точно й вчанадійності кабелю й усунення міжфазного к. з., що сно виявляти пошкодження ізоляції основної жили, дозволяє знизити простої в технологічному процеа також робити захисне вимикання, випереджаючи сі, наприклад, з добування вугілля, через відмови розвиток аварійної ситуації за рахунок концентри(пошкодження) кабелю, а також через вибухи та чної укладки заземлювальної жили по всій поверхпожежі. ні екранного шару, розташованого на основній жилі. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 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