Трижильний кабель

Реферат: Трижильний кабель містить три струмопровідні ізольовані жили, провідниковий екран, екструдований полімер та захисне покриття. Струмопровідні жили є суцільними і виготовлені методом гарячого пресування з алюмінію. Екструдований полімер є провідним, а металевий екран, виготовлений з мідних дротин і стрічок та шару провідникового полотна або полімерної стрічки, нанесений поверх екструдованого полімеру на всі струмопровідні жили разом. UA 75499 U (12) UA 75499 U UA 75499 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до струмопровідних кабелів. Відомий електричний провід для передачі електричної енергії, який складається з круглих скручених провідників. Його недоліком є невисоке значення (до 0,75) коефіцієнта заповнення перерізу металом. Цей коефіцієнт визначається як відношення площі перерізу всіх круглих провідників до прощі всередині кола, яке описане навколо проводу [1]. Найбільш близьким до запропонованого рішення є кабель силовий екранований і водозахищений, що складається з трьох ізольованих струмопровідних жил, екструдованого полімеру, провідникового екрану та захисного покриття [2]. В ньому струмопровідна жила виготовлена з скрученою з багатьох круглих провідників, а потім ущільнена за допомогою круглого калібру вальців. За рахунок цього вдається досягти більшого значення коефіцієнта заповнення перерізу жили металом близько 0,91-0,93. Провідниковий екран виготовлений у вигляді шару провідникового полотна і мідної стрічки та нанесений на кожну жилу окремо. Захисне покриття виготовлене у вигляді полімерної оболонки. Недоліком кабелю є збільшення деформаційного зміцнення і твердості матеріалу струмопровідної жили внаслідок її обробки тиском в калібрі вальців і, як наслідок, зниження експлуатаційних показників, тобто підвищення електричного опору жили та зменшення її гнучкості. Окрім цього на поверхні жили підвищується напруженість електричного поля на окремих дротинах (ефект погіршення поверхні багато дротяної скрученої жили) та внаслідок мікродефектів - рисок, подряпин та провідникового пилу. Все це виникає при виготовленні окремих дротин методом волочіння в волочильних машинах з ковзанням дроту по поверхні тягових шайб і додатково призводить до зниження експлуатаційних показників, тобто до зниження ресурсу кабелю загалом. Недоліком є також необхідність волочіння та скручування окремих дротин при виготовленні багатодротяної струмопровідної жили. Задачею запропонованого рішення є зниження вартості силового кабеля при збереженні його експлуатаційних показників. Поставлена задача вирішується застосуванням суцільних струмопровідних жил з алюмінію, які не мають деформаційного зміцнення та дефектів поверхні і в діаметрі менші за рівноцінні багатодротяні жили. У запропонованому кабелі струмопровідні жили є суцільними і виготовлені методом гарячого пресування з алюмінію, екструдований полімер є провідним, а металевий екран, виготовлений з мідних дротин і стрічок та шару провідникового полотна або полімерної стрічки, нанесений поверх екструдованого полімеру на всі струмопровідні жили разом. Ознаки властиві запропонованому об'єкту не містяться в прототипі та інших технічних рішеннях в цій галузі техніки. На кресленні наведено схематичне зображення перетину запропонованого кабеля. Він містить три струмопровідні жили 1, які ізольовані шаром вулканізованого поліетилену 3 та шарами 2, 4 з провідникового поліетилену, екструдований полімер 5, металевий екран у вигляді мідних дротин і стрічок 7 та шару провідного полотна 6, захисне покриття у вигляді зовнішньої полімерної оболонки 9 та шару нетканого полотна або полімерної стрічки 8. Кабель працює так. Виготовлення струмопровідних жил суцільними методом гарячого пресування з алюмінію, наприклад марки А7Е, виключає наявність мікродефектів (рисок, подряпин, провідних пилинок та ін.) на їх поверхні і макродефектів, які виникають на поверхні жили внаслідок скручування кількох дротин. Це дозволяє підняти робочу напругу кабеля, що має суцільну випресовану жилу, приблизно на 30 %. Оскільки після гарячого пресування в матеріалі жили не виникає деформаційного зміцнення, то її електричний опір не підвищується, а гнучкість буде не гіршою за гнучкість багато дротяної жили, матеріал якої зазнає деформаційного зміцнення після ущільнення в калібрах вальців. До того ж суцільні жили мають граничне значення коефіцієнта заповнення перерізу металом, що дорівнює одиниці. Це, поряд з перерахованими вище перевагами та виключенням з технологічного процесу волочіння і скручування дозволяє знизити вартість кабелю приблизно на 5-10 % при збереженні його експлуатаційних якостей (гнучкості, електричного опору жили, стійкості до виникнення електричних і водяних триінгів та ін.). Окрім того в суцільній жилі не розповсюджується поздовжньо волога, як це має місце в пустотах багато дротяної жили, що робить кабель більш стійким до виникнення водяних триінгів та подовжує його загальний ресурс. Екранування струмопровідної жили 1 двома шарами 2, 4 провідникового поліетилену, які наносяться і вулканізуються разом з шаром ізоляційного поліетилену 3, дозволяє виключити газові пустоти і одержати низький рівень часткових розрядів не більше 10 пКл, що задовольняє чинним вимогам. Екструдований провідниковий полімер 5 заповнює простір між жилами і разом з провідниковим екраном 7 та шаром провідникового полотна 6 створює радіальне електричне поле в ізоляції, що виключає виникнення часткових розрядів в просторі між жилами. Зовнішня 1 UA 75499 U 5 10 полімерна оболонка 9, яка може мати властивості непоширення горіння та низького газодимовиділення, разом з шаром нетканого полотна або полімерної стрічки 8 виключають радіальне проникнення вологи в ізоляцію кабелю. Виготовлені зразки такого кабеля перерізом кожної жили до 300 кв. мм включно пройшли випробування на відповідність чинним вимогам і визнані придатними для використання в кабельних лініях напругою до 35 кВ включно. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент України на корисну модель UA7381, МПК 7 Н01 В5/02, заявлено 07.12.04, опубліковано 15.06.05, бюл.№6, заявник ЗАТ "Завод Південкабель". 2. Патент України на винахід UA60266, МПК 7 H0I B7/02, заявлено 30.07.03, опубліковано 10.01.08, бюл.№1, заявник ЗАТ "Завод Південкабель". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Трижильний кабель, що містить три струмопровідні ізольовані жили, провідниковий екран, екструдований полімер та захисне покриття, який відрізняється тим, що струмопровідні жили є суцільними і виготовлені методом гарячого пресування з алюмінію, екструдований полімер є провідним, а металевий екран, виготовлений з мідних дротин і стрічок та шару провідникового полотна або полімерної стрічки, нанесений поверх екструдованого полімеру на всі струмопровідні жили разом. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2