Силовий кабель

Реферат: Одножильний силовий кабель складається з металевої струмопровідної жили, ізоляції, виготовленої у вигляді одночасно нанесених на жилу методом екструзії внутрішнього шару провідникового полімерного матеріалу, шару вулканізованого поліетилену з високими ізоляційними властивостями та зовнішнього шару провідникового полімерного матеріалу. Поверх ізоляції методом обмотки нанесені шар неметалевого електропровідного полотна або шар водонабухаючої плівки, провідниковий екран з нанесених навиванням мідних дротин, обмотаних разом принаймні однією мідною стрічкою, нанесений обмотуванням шар неметалевого полотна або полімерної чи водонабухаючої плівки, полімерна оболонка. Полімерна оболонка виготовлена, наприклад, з полівінілхлоридного пластикату, поліетилену з полівінілхлоридного пластикату зниженої горючості або низького газодимовиділення. Металева струмопровідна жила є суцільною і виготовлена методом гарячого пресування з алюмінію. UA 75501 U (12) UA 75501 U UA 75501 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 його перерізу металом [1]. Цей коефіцієнт визначається як відношення площі перерізу всіх круглих провідників до прощі всередині кола, яке описане навколо проводу. Найбільш близьким до запропонованого рішення є кабель силовий для передачі електричної енергії, що складається з металевої ущільненої струмопровідної жили, ізоляції, виготовленої у вигляді одночасно нанесених на жилу методом екструзії внутрішнього шару провідникового полімерного матеріалу, шару вулканізованого поліетилену з високими ізоляційними властивостями та зовнішнього шару провідникового полімерного матеріалу, поверх ізоляції методом обмотки нанесені шар неметалевого електропровідного полотна або шар електропровідної водонабухаючої плівки, провідниковий екран з нанесених навиванням мідних дротин, обмотаних разом принаймні однією мідною стрічкою, нанесений обмотуванням шар неметалевого полотна або полімерної чи водонабухаючої плівки, полімерна оболонка, виготовлена, наприклад, з полівінілхлоридного пластикату, поліетилену з полівінілхлоридного пластикату зниженої горючості або низького газодимовиділення [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. 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 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 скручування окремих дротин при виготовленні багатодротяної струмопровідної жили. Задачею запропонованого рішення є зниження вартості силового кабелю при збереженні його експлуатаційних показників. Поставлена задача вирішується застосуванням суцільної струмопровідної жили з алюмінію, яка не має деформаційного зміцнення та дефектів поверхні. Відповідність критерію "новизна" запропонованому кабелю забезпечує те, що струмопровідна жила є суцільною і виготовлена методом гарячого пресування з алюмінію, а під полімерною оболонкою міститься шар алюмополімерної плівки. 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 кабелю. Він складається з виготовленої методом гарячого пресування суцільної круглої струмопровідної алюмінієвої жили 1, на яку нанесена ізоляція, виготовлена у вигляді одночасно нанесених на жилу методом екструзії внутрішнього шару 2 провідникового полімерного матеріалу, шару вулканізованого поліетилену 3 з високими ізоляційними властивостями та зовнішнього шару 4 провідникового полімерного матеріалу. Поверх ізоляції методом обмотки нанесені шар неметалевого електропровідного полотна або шар водонабухаючої плівки 5, провідниковий екран з нанесених навиванням мідних дротин 6, обмотаних разом принаймні однією мідною стрічкою 7, нанесений обмотуванням шар неметалевого полотна або полімерної чи водонабухаючої плівки 8, шар алюмополімерної плівки 9, полімерна оболонка 10. Кабель працює так. Суцільна струмопровідна жила 1 виготовлена гарячим пресуванням з алюмінію, наприклад марки А7Е. Це виключає наявність мікро- та макродефектів на жилі, зберігає її гнучкість за рахунок того, що матеріал не має деформаційного зміцнення і дає змогу економити в межах 5-10 % досить дорогі матеріали, з яких виготовляють всі інші елементи кабелю, і відповідно зменшити в цих межах вартість всього кабелю. На жилу 1 методом екструзії одночасно нанесена тришарова ізоляція у вигляді провідникових шарів 2, 4 та діелектричного шару 3. Всі шари 2, 3, 4 виготовлені з поліетилену, що проходять вулканізацію в середовищі стиснутого до 15 атм азоту. Наявність провідникових полімерних шарів 2, 4 з поліетилену та з домішками сажі попереджує виникнення часткових розрядів, які теж можуть ініціювати триїнги. Шар напівпровідникової чи водонабухаючої плівки 5, шар мідних дротин 6 та мідної стрічки 7 разом з жилою 1 створює близьке до рівномірного радіальне електричне поле, 1 UA 75501 U 5 10 захищає ізоляцію від зовнішньої вологи та забезпечує термічну стійкість кабелю до струмів коротких замикань. Шар неметалевого полотна або полімерної чи водонабухаючої плівки 8 та металополімерної плівки 9, звареної шаром полімеру 10, який нанесений методом екструзії, додатково захищає кабель від кліматичних та механічних ушкоджень зовні. Виготовлені зразки такого кабелю перерізом кожної жили до 300 кв. мм включно пройшли випробування і визнані придатними для використання в кабельних лініях напругою до 330 кВ. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент України на корисну модель UA 7381, МПК Н01В5/02, заявл. 07.12.04, опубл. 15.06.05, бюл. № 6, заявник ЗАТ "Завод "Південкабель". 2. Патент України на винахід UA 60285, МПК Н01В7/02, заявл. 30.07.03, опубл. 10.12.08, бюл. № 23, заявник ЗАТ "Завод "Південкабель". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 1. Одножильний силовий кабель, що складається з металевої струмопровідної жили, ізоляції, виготовленої у вигляді одночасно нанесених на жилу методом екструзії внутрішнього шару провідникового полімерного матеріалу, шару вулканізованого поліетилену з високими ізоляційними властивостями та зовнішнього шару провідникового полімерного матеріалу, поверх ізоляції методом обмотки нанесені шар неметалевого електропровідного полотна або шар водонабухаючої плівки, провідниковий екран з нанесених навиванням мідних дротин, обмотаних разом принаймні однією мідною стрічкою, нанесений обмотуванням шар неметалевого полотна або полімерної чи водонабухаючої плівки, полімерна оболонка, виготовлена, наприклад, з полівінілхлоридного пластикату, поліетилену з полівінілхлоридного пластикату зниженої горючості або низького газодимовиділення, який відрізняється тим, що металева струмопровідна жила є суцільною і виготовлена методом гарячого пресування з алюмінію. 2. Кабель силовий за п. 1, який відрізняється тим, що містить під полімерною оболонкою шар алюмополімерної плівки. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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