Броньований кабель

Реферат: Броньований кабель містить три струмопровідні ізольовані жили, провідниковий екран, екструдований полімер та захисне покриття. Струмопровідні жили є суцільними і виготовлені методом гарячого пресування з алюмінію. UA 75500 U (12) UA 75500 U UA 75500 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електричних кабелів і проводів. 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 екрана та захисного покриття [2]. В ньому струмопровідна жила виготовлена 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 багатодротяної 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. Відповідність критерію "новизна" запропонованому кабелю забезпечує те, що струмопровідні жили є суцільними і виготовлені методом гарячого пресування з алюмінію, а кабель додатково містить стрічкову броню, нанесену на екструдований полімер. 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 кресленні наведено схематичне зображення перерізу запропонованого кабелю. 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 мідної стрічки 7 та шару провідного полотна 6, захисне покриття у вигляді зовнішньої полімерної оболонки 9 та стрічкової броні 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 кабелю, 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 багатодротяної 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 багатодротяної 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 полімер 5 заповнює простір між жилами і підвищує стійкість конструкції та пожежобезпеку кабелю. Провідниковий екран з металевої стрічки 7 разом з шаром провідникового полотна 6 створює радіальне електричне поле в ізоляції, що покращує умови 1 UA 75500 U 5 10 роботи ізоляції та виключає виникнення часткових розрядів в ній. Зовнішня полімерна оболонка 9, яка може мати властивості непоширення горіння та низького газодимовиділення і виключає радіальне проникнення вологи в ізоляцію кабелю. Стрічкова броня 8 захищає кабель від механічних ушкоджень. Виготовлені зразки такого кабелю 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 Н01В5/02, заявл. 07.12.04, опубл. 15.06.05, бюл. № 6, заявник ЗАТ "Завод Південкабель". 2. Патент України на винахід UA60266, МПК H01B7/02, заявл. 30.07.03, опубл. 10.01.08, бюл. № 1, заявник ЗАТ "Завод Південкабель". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 1. Броньований 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. 2. Кабель за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить стрічкову броню, нанесену на екструдований полімер. 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