Кабель електричний (варіанти)

Винахід відноситься до області електротехніки, а саме, до конструкцій кабелів і проводів, призначених для передачі і розподілу електричної енергії в силових і освітлювальних мережах. Відомий кабель марки АВК для передачі і розподілу електричної енергії в силових і освітлювальних мережах на змінне напруження до 450В частоти до 400Гц. Кабель з алюмінієвими внутрішнім і зовнішнім провідниками з ізоляцією і оболонкою з полівінілхлоридного пластикату. Внутрішній провідник виконаний однодротовим або багатодротовим з; алюмінію, а може бути виконаний багатодротовим з алюмінію, посиленим сталевим дротом. Зовнішній провідник з алюмінієвих проволок або, посилений сталевим дротами, накладений у вигляді повива правильною скруткой. Кабель може бути виконаний з подовжньо укладеним сталевим несучим тросом в загальній зовнішній оболонці. (Кабель коаксіальний марки АВК. ТУ-РТ MD 290213048-002-98). Однак вказаний кабель має недоліки. Він більш трудомісткий у виготовленні, має підвищений електричний опір зовнішнього провідника за рахунок укрутки, має недостатню гнучкість. У основу справжнього винаходу поставлена задача створити такий кабель електричний, в якому, завдяки введенню нових конструктивних елементів новому взаємному розташуванню конструктивних елементів, були б знижені трудомісткість, енергоємність і електричний опір зовнішнього провідника, були підвищена гнучкість і надійність кабеля. Поставлена задача вирішується тим, що в кабелі електричному по варіанту 1, що містить концентрично розташовані внутрішній однодротовий або багатодротовий алюмінієвий провідник з ізоляцією з полівінілхлоридного пластикату, зовнішній провідник, виконаний у вигляді повива з окремих алюмінієвих дротів, з подовжньо укладеним сталевим несучим тросом, ізоляційну захисну оболонку, згідно з винаходом в зовнішньому провідникові повив з окремих дротів накладений хвильовою скруткою і обмотаний скріпляючим елементом. Поставлена задача вирішується тим, що в кабелі електричному по варіанту 2, що містить концентрично розташовані внутрішній багатодротовий алюмінієвий провідник, зміцнений сталевим дротом, ізоляцію з полівінілхлоридного пластикату, зовнішній провідник, виконаний у вигляді повива окремих алюмінієвих дротів, і ізоляційну захисну оболонку, згідно з винаходом в зовнішньому провідникові повив з окремих проволок накладений хвильовою скруткою і обмотаний скріпляючим елементом. Поставлена задача вирішується тим, що в кабелі електричному по варіанту 3, що містить концентрично розташовані внутрішній однодротовий або багатодротовий провідник з алюмінієвих дротів з ізоляцією з полівінілхлоридного пластикату, зовнішній провідник, виконаний у вигляді повива з алюмінієвих, що чергуються і сталевих дротів згідно з винаходом в зовнішньому провідникові повив з алюмінієвих, що чергуються і сталевих дротів накладений хвильовою скруткой і обмотаний скріпляючим елементом. У внутрішньому багатодротовому провідникові, принаймні, центральний дріт може бути додатково покритий збідненою нагрівостійкою змазкою. Внутрішній багатодротовий провідник з алюмінієвих дротів або зміцнений сталевим дротом може бути виконаний ущільненим. Скріпляючий елемент може бути виконаний у вигляді синтетичної стрічки, наприклад, з поліпропілену або лавсану. Сталеві дроти у внутрішньому або зовнішньому провідниках або несучому тросі можуть бути виконані оцинкованими. Захисна оболонка може бути виконана з полівінілхлоридного пластикату що не розповсюджує горіння. Захисна оболонка може бути виконана з світлостабілізованих полівінілхлоридного пластикату або термопластичного поліетилену. Захисна оболонка може бути виконана з світлостабілізованого зшитого поліетилену. Перевагою кабеля, що пропонується є те, що, завдяки накладенню в зовнішньому провідникові повива з окремих дротів алюмінієвих, сталевих хвильовою скруткою знижується електричний опір зовнішнього провідника, оскільки при звичайній скрутці укрутка дротів становить 3-4%, а при хвильовій скрутці 0,5-0,7%, отже на цю ж величину меншає і витрата алюмінію на зовнішній провідник. Крім того, знижується трудомісткість виготовлення кабеля, оскільки для накладення зовнішнього провідника звичайною скруткою необхідно використати крутильну машину і котушки для. неї, а при хвильовій скрутці процес накладення зовнішнього провідника суміщений з накладенням оболонки. За рахунок додаткового нанесення збідненої нагрівостійкої змазки на осердя внутрішнього багатодротового провідника збільшується гнучкість кабеля, полегшується ущільнення внутрішнього провідника, оскільки меншає сухе тертя між дротами і вальці випробовують менше навантаження, що збільшує їх термін служби. Крім того, у великих перетинах кабеля (120-150мм2) меншають електричні втрати, завдяки наявності плівки змазки на поверхнях ущільнених проволок навіть при вигинах в динаміці (при розгойдуваннях від вітру і т.д.) виключається електричний контакт між ними, знижуючи поверхневий ефект і ефект близькості. Виконання внутрішнього багатодротового провідника з алюмінієвих дротів або зміцненого сталевим дротом ущільненим дозволяє зменшити діаметр кабеля і знизити його матеріалоємність. Використання в кабелі сталевих оцинкованих дротів і наявність змазки виключає їх корозію при експлуатації. Захисна оболонка, виконана з світостабілізованих полівінілхлоридного пластикату, поліетилену і тим більше зшитого поліетилену значно збільшує термін служби кабелю. Захисна оболонка, виконана з полівінілхлоридного пластикату нерозповсюджуючого горіння, збільшує пожежостійкість кабелю. Кабель по варіанту 1 з алюмінієвими внутрішнім і зовнішнім провідниками доцільно використати з невеликими розтягуючими зусиллями. Всі інші кабелі по варіанту 2, 3 і, особливо по варіанту 1 зі стальним тросом, є самонесучими і розраховані на значні розтягуючі зусилля при підвісці їх на значні відстані між струмоприймачами. Кабель, що пропонується схематично показаний в поперечному перетині на Фіг.1-4 і на вигляді зверху на Фіг.5, На Фіг.1 показаний кабель з алюмінієвими внутрішнім і зовнішнім провідниками, з ізоляцією і оболонкою, на Фіг.2 - те ж зі сталевим несучим тросом. На Фіг.3 показаний кабель з внутрішнім багатодротовим алюмінієвим провідником, зміцненим сталевим дротом, на Фіг.4 показаний кабель із зовнішнім провідником, виконаним у вигляді повива з алюмінієвих, що чергуються і сталевих дротів. На Фіг.5 показаний скріпляючий елемент на зовнішньому провідникові. На фігурах 1-4 показані: 1 - внутрішній однодротовий алюмінієвий провідник, 2 - внутрішній багатодротовий алюмінієвий провідник, 3 - ізоляція, 4 - зовнішній провідник з алюмінієвих дротів, 5 - скріпляючий елемент, 6 - ізоляційна захисна оболонка, 7 - сталевий несучий трос, 8 зміцнюючий сталевий дріт у внутрішньому провідникові, 9 - сталеві дроти в зовнішньому провідникові. Кабель електричний по варіанту 1 містить концентрично розташовані внутрішній однодротовий 1 (Фіг.1) або багатодротовий 2 алюмінієвий провідник, скручений на крутильній машині з ізоляцією 3 з полівінілхлоридного пластикату, накладеною на екструдері. Зовнішній провідник 4, виконаний у вигляді повива з окремих алюмінієвих дротів, скручений на крутильній машині і покритий ізоляційною захисною оболонкою 6 на екструдері (Фіг.1). При великих розтягуючих зусиллях для самонесущего кабеля подовжньо укладений скручений на крутильній машині сталевий несучий трос 7 в загальній захисній оболонці 6, накладений на пресі (Фіг.2). У зовнішньому провідникові 4 повив з окремих дротів накладений хвильовою скруткою і обмотаний скріпляючим елементом 5 (Фіг.5). Кабель по варіанту 2 (Фіг.3) містить концентрично розташовані внутрішній багатодротовий алюмінієвий провідник 2, зміцнений сталевим дротом 8, який скручений на крутильній машині з ізоляцією 3 з полівінілхлоридного пластикату, накладеною на екструдері. Зовнішній провідник 4, виконаний у вигляді повива з окремих алюмінієвих дротів, скручений на повивній крутильній машині і покритий на екструдері оболонкою 6. В зовнішньому провідникові 4 як і по варіанту 1 повив з окремих дротів накладений хвильовою скруткой і обмотаний скріпляючим елементом 5 (Фіг.5). Кабель по варіанту 3 (Фіг.4) містить концентрично розташовані внутрішній однодротовий 1 або багатодротовий 2 алюмінієвий провідник, скручений на крутильній машині з ізоляцією 3 з полівінілхлоридного пластикату, накладеною на екструдері. Зовнішній провідник 4, виконаний у вигляді повива з алюмінієвих і сталевих 9, що чергуються дротів, скручений на повивній крутильній машині і покритий на екструдері оболонкою 6. В зовнішньому провідникові 4 повив з алюмінієвих і сталевих 9, що чергуються дротів накладений хвильовою скруткою і обмотаний скріпляючим елементом 5 (Фіг.5). У всіх варіантах 1, 2, 3 кабелів хвильова скрутка зовнішнього провідника 4 суміщена з накладенням ізоляційної захисної оболонки 6, при цьому для накладення повива дротів в зовнішньому провідникові 4 використовується пристрій для хвильової скрутки з нерухомими отдатчиками для котушок з алюмінієвим і сталевим дротом. Дроти пропущені через вічка (отвори) двох розеток, віддалених один від одного на відстані кроку скрутки і що мають реверсивне .обертання від приводу. Між вказаним пристроєм і головкою преса для накладення оболонки встановлюється стрічкообмотчик або ниткообмотчик для скріплення повива вузькою стрічкою або плоскою ниткою. Скрутка проволок зовнішнього провідника відбувається з періодичною зміною напряму скрутки (чому вона і називається хвильовою або різнонаправленою), кут закрутки при цьому рівний 3°-5° (на Фіг.5 цей кут показаний умовно тільки в одну сторону), потім йде прямолінійна дільниця, а потім під тим же кутом 3°-5°, але в іншу сторону. Невеликий кут закрутки 3°-5° пояснюється жорсткістю алюмінієвих і сталевих дротів. У той час, як тонкі ізольовані жили телефонних кабелів скручують такою ж хвильовою (різнонаправленою) скруткою з кутом закрутки до 180°. (Довідник "Електричні кабелі, проводи і шнури" Н.І. Белоруссов і ін. М.1988 м. стор.371). Скріпляючий елемент 5 може бути виконаний у вигляді синтетичної стрічки, наприклад, з полипропилену або лавсану, або виконаний з волокнистого матеріалу у вигляді плоскої нитки і накладається на зовнішній провідник за допомогою вказаних обмотчиків. У внутрішньому багатодротовому провідникові, принаймні, центральний дріт може бути додатково покритий нагрівостійкою змазкою нейтральною по відношенню до алюмінію, при цьому збільшується гнучкість кабелю. Внутрішній багатодротовий провідник з алюмінієвих дротів або зміцнений сталевим дротом може бути виконаний ущільненим. У всіх варіантах 1, 2 і 3 кабелів збіднена нагревостійка змазка, нейтральна до алюмінію наноситься тонким шаром (чому і називається збіднена) на дроти 2, 8 внутрішнього багатодротового провідника 2 або осердя з цих дротів для великих перетинів (120-150мм2) методом промазки, наприклад, за допомогою протирів, які встановлюються на виході крутильної машини перед вальцями, при цьому подальше ущільнення жил у вальцях відбувається з меншими зусиллями. Застосування нагрівостійкої змазки для сталеалюмінієвих дротів широко відоме, тільки в них проміжки між скрученими дротами (20-25% від загального перетину) виключаючи верхній повив, заповнені нагрівостійкою змазкою, тобто витрата змазки є дуже великою. (Неізольовані сталеалюмінієві проводи ГОСТ 839-80).