Гнучкий силовий кабель

1. Гнучкий силовий кабель, що містить скручені в одному напрямку струмопровідні жили, кожна з яких покрита ізоляцією, і оснащений розташованою поверх стр умопровідних жил оболонкою, причому ізоляція та оболонка виконані з полівінілхлоридного пластикату, що включає полівінілхлоридну смолу, пластифікатор, свинцевий стабілізатор, дифенілолпропан та наповнювач, який відрізняє ться тим, що оболонка виконана з полівінілхлоридного пластикату, що додатково містить кальцій стеариновокислий, триоксид сурми, хлоропарафін, гідроксид алюмінію при наступному співвідношенні компонентів, мас. част.: полівінілхлоридна смола 100 кальцій стеариновокислий 1,5-3,0 3 3795 4 одному напрямку струмопровідні жили, кожна з Те, що в пристрої, що заявляється, ізоляція та яких покрита ізоляцією, і оснащений розташоваоболонка виконані з нового матеріалу, забезпечує ною поверх стр умопровідних жил оболонкою, припідвищення гнучкості силового кабелю і поліпшує чому ізоляція та оболонка виконані з полівінілхлойого експлуатаційні характеристики. Виготовлення ридного пластикату, що містить, масс. ч.: оболонки з нового матеріалу, що заявляється, до полівінілхлорид - 100; складноефірний пластифіскладу якого входять відомі і нові компоненти в катор - 40-55; свинцевий стабілізатор - 5-7; антипіспіввідношенні, що заявляється, дозволяє підвирен-димоподавлювач - 60-130; іонол з діфенілолщити гнучкість оболонки, а, отже, і гнучкість силопропаном у співвідношенні 3:1-1:3 - 0,4-1,0; діоксид вого кабелю. Одночасне виготовлення ізоляції з титану з каоліном де-гідратованим у співвіднонового матеріалу, що заявляється, до складу якого шенні 2:1-1:2 - 10-20. входять відомі і нові компоненти в співвідношенні, Однак відомий силовий кабель має недостатщо заявляється, дозволяє підвищити гнучкість ню гнучкість і недостатньо високі експлуатаційні ізоляції, а, отже, і гнучкість силового кабелю. властивості, зокрема недостатньою стійкістю до Це пояснюється таким. поширення горіння. Це зв'язано з тим, що матеріПолівінілхлоридний пластикат, з якого виконаал, який використовується для оболонки та ізоляна оболонка гнучкого силового кабелю, має одноції, не забезпечує необхідних експлуатаційних часно високі гнучкість і експлуатаційні якості. Ексвластивостей кабеля. периментально встановлено, що нова якість В основу корисної моделі поставлена задача матеріалу оболонки обумовлена наявністю в ньоудосконалення гнучкого силового кабелю, у якому му нових компонентів та їх новим співвідношенням виконання оболонки та ізоляції жил кабелю з ноу пластикаті. Компоненти, що введені до складу вих матеріалів - полівінілхлоридних пластикатів пластикату, впливають на його властивості таким нового складу, що мають поліпшену гнучкість і чином. вогнестійкість з одночасним збереженням високих Кальцій стеариновокислий діє як змочувальдіелектричних характеристик дозволяє підвищити ний та емульгуючий компонент, оскільки має у гнучкість кабелю і поліпшити його експлуатаційні своїй сполуці довгий вуглеводневий радикал і гідхарактеристики. рофільний іон. Крім того, кальцій стеариновокисПоставлена задача вирішується тим, що у вілий у сполученні з полівінілхлоридною смолою домому гнучкому силовому кабелі, що містить сприяє підвищенню температури розкладання поскручені в одному напрямку струмопровідні жили, лівінілхлоридного пластикату, з якого виконані кожна з яких покрита ізоляцією, і оснащеному розоболонка та ізоляція кабеля, сприяє підвищенню ташованою поверх струмопровідних жил оболонйого термічної стійкості. кою, причому ізоляція та оболонка виконані з поліТриоксид сурми, уведений до складу оболонки вінілхлоридного пластикату, що включає одночасно з галогенвмісними компонентами, виполівінілхлоридну смолу пластифікатор, свинцеявляє себе в системі як синергетичний компонент, вий стабілізатор, дифенілолпропан та наповнювач сприяє підвищенню захисних властивостей оболоновим є те, що оболонка виконана з полівінілхлонки від зовнішніх факторів, є сповільнювачем горидного пластикату, що додатково містить кальцій ріння і депресантом димоутворювання. стеариновокислий, триоксид сурми, хлорпарафін, Уведення хлорпарафіну в кількості, що заявгідроксид алюмінію при наступному співвідношенні ляється, в оболонку гнучкого силового кабелю компонентів масс.ч.: дозволяє досягти необхідного для матеріалу обополівінілхлоридна смола 100 лонки розм'якшення і підвищити стійкість до пошипластифікатор 60-80 рення горіння. свинцевий стабілізатор 4-8 Сполуки, що утворюються в результаті модидифенілолпропан 0,3-1,0 фікації гідроксиду алюмінію, уведеного до складу кальцій стеариновокислий 1,5-3,0 оболонки, сприяють утворенню додаткових хімічтриоксид сурми 6-10 них зв'язків полівінілхлоридної смоли з наповнюхлор парафін 15-30 вачем, що сприяє оптимізації властивостей матегідроксид алюмінію 20-40 ріалу оболонки. При цьому гідроксид алюмінію є наповнювач 20-50 уповільнювачем горіння і депресантом димоутвоНовим є також те, що ізоляція виконана з полірювання. Це пов'язано з тим, що у разі горіння вінілхлоридного пластикату, що додатково містить гідроксид алюмінію утворює оксид алюмінію, що кальцій стеариновокислий, аеросил, кислоту стеастворює ізолюючий шар і утримує пари води, які ринову при наступному співвідношенні компоненперешкоджають доступу повітря до розпеченої тів, мас. ч.: поверхні. Уведення гідроксиду алюмінію дозволяє полівінілхлоридна смола 100 знизити відносний зміст пальної складової матеріпластифікатор 60-80 алу, при цьому змінюються теплофізичні характесвинцевий стабілізатор 3,5-4,5 ристики й умови тепло- і масообміну при переробдифенілолпропан 0,15-0,30 ці полівінілхлоридного пластикату оболонки. кальцій стеариновокислий 1,2-1,6 Для підвищення діелектричних властивостей аеросил 0,7-2,0 ізоляції гнучкого силового кабелю до її складу кислота стеаринова 8-15 вводять аеросил. Використання аеросилу пов'язанаповнювач 5-30 не з тим, що його кристали мають властивість деПричинно-наслідковий зв'язок між сукупністю формуватися під дією електричного поля. ознак корисної моделі, що заявляється, і технічним Як пом'якшувач в ізоляцію уведена стеаринорезультатом, що досягається, полягає в такому. ва кислота, що сприяє підвищенню стійкості отри 5 3795 6 маної системи, додає їй ліофільних властивостей, чином і знизить його стійкість до поширення горінзбільшує гнучкість пластикату. ня. Збільшення кількості хлорпарафіну може негаПідвищення гнучкості силового кабелю, що зативно позначитись на технологічності переробки являється, і поліпшення його експлуатаційних влапластикату. стивостей досягається також за рахунок введення Уведення гідроксиду алюмінію в кількості, нив новий матеріал ізоляції й оболонки відомих комжчій за заявлену, не забезпечить необхідної стійпонентів у кількостях, що заявляються. кості до поширення горіння оболонки кабелю, а в Введення пластифікатора до складу оболонки кількості, що перевищує заявлену, негативно пота ізоляції забезпечує високу стійкість проти стазначиться на складі оболонки, погіршить експлуаріння і дії олій. таційні властивості гнучкого силового кабелю. Свинцевий стабілізатор сприяє тривалому Триоксид сурми, введений в матеріал оболонзбереженню фізичних і хімічних властивостей маки в кількості, нижчій за заявлену, не забезпечить теріалу ізоляції та оболонки. необхідних захисних властивостей оболонки від Запобіганню та уповільненню процесу окисзовнішніх факторів. Перевищення кількості триоклювання молекулярним киснем сприяє введення в сиду сурми вище межі, що заявляється, може приматеріал ізоляції оболонки дифенілолпропану. вести до збільшення димоутворювання через її Будучи антиоксидантом, дифенілолпропан сприяє здатність підтримувати тління матеріалу після запризупиненню окислювання сполук, що входять до гасання полум'я, і погіршить екологічність при пескладу матеріалу ізоляції й оболонки, сповільнює реробці полівінілхлоридного пластикату внаслідок їхнє старіння. токсичності триоксиду сурми. Таким чином, виконання гнучкого силового каУведення кислоти стеаринової до складу ізобеля з оболонкою та ізоляцією з нових матеріалів ляції в кількості, меншій за заявлену, знизить гнуч~ полівінілхлоридних пластикатів, підвищує гн учкість, м'якість пластикату, а введення її в кількості, кість силового кабеля, а також поліпшує його ексщо перевищує ту, що заявляється, може привести плуатаційні властивості: підвищує питомий електдо зайвого розм'якшення матеріалу ізоляції, до ричний опір, стійкість до поширення горіння, порушення технології переробки пластикату. тривалість збереження високого питомого електНедостатня кількість аеросила, уведеного до ричного опору, термічну стійкість. Крім того, новий складу ізоляційного пластикату, не забезпечить матеріал має гарну здатність до переробки. його необхідні діелектричні властивості, а кільЕкспериментально встановлено, що найкракість, що перевищує межу, що заявляється, негащими властивостями характеризуються оболонка тивно позначиться на переробці пластикату, може та ізоляція, виконаніз пластикатів, в яких компопривести до “підгоряння” ізоляційного матеріалу ненти містяться саме в тих співвідношеннях, що на жилі. заявляються. При виготовленні оболонки та ізоляПромислове застосування корисної моделі, що ції з пластикатів, що містять компоненти в позазаявляється, підтверджується можливістю виготомежних значеннях, вони мають гірші властивості. влення гнучкого силового кабеля на відомому Так, при введенні в матеріал оболонки та ізоустаткуванні. ляції пластифікатора, у кількості, меншій за заявГнучкий силовий кабель, що заявляється, лену, знижується гнучкість оболонки та ізоляції. оболонка й ізоляція якого виконані з нових полівіКількість пластифікатора, що перевищує заявлену, нілхлоридних пластикатів, виготовляють таким знижує діелектричні властивості матеріалу і вирочином. На електропровідні жили, переважно мідні, бу. накладають ізоляцію з полівінілхлоридного пласУведення до складу пластикату свинцевого тикату, що заявляється. Як матеріал жил викорисстабілізатора в кількості, нижчій за заявлену, знитовується катанка мідна, виготовлена згідно ТУ 16зить стійкість ізоляції та оболонки до теплових 705.491-2001. Ізоляція повинна щільно прилягати навантажень, а також термін служби кабелю, а до струмопровідної жили, але легко відокремлюзбільшення кількості свинцевого стабілізатора ватися без їх ушкодження. Потім жили скручують в вище межі, що заявляється, негативно позначитьодному напрямку. Поверх ізоляції одножильних ся на екології при виробництві виробів через його кабелів і поверх скручених жил багатожильних токсичність. кабелів накладають із заповненням виготовлену Дифенілолпропан, уведений у полівінілхлориоболонку з полівінілхлоридного пластикату, що дний пластикат оболонки та ізоляції в кількості, заявляється. Щоб уникнути зварювання ізольованижчій за заявлену, знижує термін старіння, а при них жил з оболонкою, скручені ізольовані жили збільшенні його кількості, вище за заявлену, погіповинні бути протальковані або під оболонку поршується технологічність переробки матеріалу, а винна бути накладена поліетилентерефталатна також може відбутися налипання ізоляційного маплівка з позитивним перекриттям. Як матеріали теріалу до металевих жил. для оболонки ізоляції використовують нові полівіВведення кальцію стеариновокислого в полівінілхлоридні пластикати з компонентами в кількоснілхлоридний пластикат для оболонки та ізоляції в тях, які заявляються. кількості, меншій за заявлену, знижує термічну На існуючому устаткуванні Бердянського кастійкість при теплових навантаженнях, а введення бельного заводу були виготовлені дослідні партії його в кількості, вищій за заявлену, не приводить гнучких силових кабелів з різним перетином оснодо підвищення ефекту теплостійкості. вних жил, та з ізоляцією і оболонкою, виконаними Хлорпарафін, введений у полівінілхлоридний відповідно до технічного рішення, що заявляється. пластикат оболонки в кількості, меншій за заявлеДля виготовлення гнучких силових кабелів, що ну, не дозволить розм'якшити його необхідним заявляються, використовували матеріали відпові 7 3795 8 дно з такими діючими нормативними документами: У таблиці 1 наведений склад полівінілхлоридПолівінілхлоридна смола ного пластикату оболонки і ізоляції. У прикладах 1суспензійна ДСТ 14332-78 3 наведений склад полівінілхлоридного пластикаПластифікатор (діоктилфту, з якого виготовляють оболонку (граничні та талат) ДСТ 8728-88 середні значення кількості компонентів), у приклаСвинцевий стабілізатор ТУ 6-09-17-210-88 дах 4-6 наведений склад полівінілхлоридного плаДифенілолпропан ДСТ 12138-86 стикату, який використовують для виготовлення Кальцій стеариновокислий ТУ 6-09-17-270-80 ізоляції (граничні та середні значення кількості Триоксид сурми ТУ 48-14-1-88 компонентів). Гідроксид алюмінію ТУ 6-47-107-88 У таблиці 2 наведені результати дослідження Аеросил ДСТ 14922-77 властивостей гн учких силови х кабелів, виконаних Кислота стеаринова ДСТ 6484-96 з оболонкою та ізоляцією з полівінілхлоридного Хлорпарафін ТУ 6-09-16-90 пластикату із співвідношенням компонентів, що Виготовлені гнучкі силові кабелі використовузаявляється. Дослідження показали, що гнучкі сивали для приєднання пересувних механізмів до лові кабелі, що заявляються, мають підвищену електричних мереж на номінальну перемінну нагнучкість, про що свідчать показники циклів вигину пругу 0,66 кВт з частотою до 40 Гц або постійну через систему роликів (приклади 1-12), які значно номінальну напругу 1кВт. перевищують показники гнучкості кабелів за проДосліджували вплив складу матеріалу оболонтотипом (приклад 13). Проведена перевірка екски та ізоляції на експлуатаційні властивості гнучких плуатаційних характеристик підтверджує також їхні силових кабелів, оболонка та ізоляція яких виковисокі електричні показники, зокрема питомий об'нана з полівінілхлоридного пластикату, що заявємний електричний опір при 20°С для оболонки ляється (результати досліджень наведені в таблискладає цях 1 і 2). Таблиця 1 № з/р 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Полів інілхлоридний п ластикат Склад для оболо нки І Склад для оболо нки П Склад для оболо нки III Ізоляційн ий складі Ізоляційн ий склад II Ізоляційн ий склад III Склад для оболо нки IV Ізоляційн ий склад IV Полів інілхлорид на смола Пластифікат ор Св инцев ий стабілізатор Кальці й стеаринов окислий Дифе ніло лпропан Триоксид су рми Хлор пара фін Гідроксид алюмінію Кислота стеаринов а Напов нюв ач (мел гідрок ал) 100 60 4,0 1,5 0,3 6,0 15,0 20,0 20,0 100 70 6,0 2,2 0,7 8,0 23,0 30,0 35,0 100 80 8,0 3,0 1,0 10,0 30,0 40,0 50,0 100 60 3,5 1,2 0,15 8,0 5,0 100 70 4,0 1,4 0,24 12,0 15,0 100 80 4,5 1,6 0,30 15,0 30,0 30,0 30,0 100 50 6,0 0,6 з іонолом 100 50 6,0 0,6 3 іонолом антипіре н 80,0 антипіре н 80,0 Таблиця 2 № з/р 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Характеристика кабеля Кабель з перетином основних жил 1,5 мм 2 Кабель з перетином основних жил 4,0 мм 2 Кабель з номінальним діаметром 7-25 мм Кабель з номінальним діаметром 25-40 мм Кабель з номінальним діаметром 25-40 мм (прототип) Склад полівінілхлоридного пластикату оболонки Склад І Склад II Склад III Склад І Склад II Склад III Склад І Склад II Склад III Склад І Склад II Склад III Склад полівінілхлоридного пластикату ізоляції Склад І Склад II Склад III Склад І Склад II Склад III Складі Склад II Склад III Склад І Склад II Склад III Склад IV Склад IV Номінальний Кількість циклів діаметр роливигину через ків, мм систему роликів 120 30000 120 30000 120 30000 160 28000 160 30000 160 29000 200 7500 200 9000 200 8000 200 4000 200 6000 200 5000 400 500 9 3795 1,7·1012 Ом·см, для ізоляції - 3,3·10 14 Ом·см, також встановлено, що вони мають підвищену стійкість до поширення горіння. Таким чином, гнучкий силовий кабель, що заявляється, має підвищену гнучкість та підвищену Комп’ютерна в ерстка А. Крулевский 10 стійкістю до поширення горіння з одночасним збереженням високих діелектричних характеристик, що дозволяє розширити області його застосування, а також збільшити термін його експлуатації. Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститупромислов ої в ласності”, вул. Глазунов а, 1, м. Київ – 42, 01601