КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к конструкциям силовых охлаждаемых кабелей, и может быть использована в кабелях большой мощности, в том числе для токоподводов мощных электропечей.
Известно устройство «Гибкий электрический кабель» (Авторское свидетельство ССССР №543985, МПК: Н01В 7/04, опубликовано 25.01.77 г), содержащее охлаждаемые водой токопроводящие жилы, размещенные вокруг опорного сердечника, выполненного из диэлектрика и наружный рукав, при этом каналы для циркуляции охлаждающей жидкости образованы стенками сердечника и поверхностью токопроводящих жил.
Изготовление цельного сердечника и последующий монтаж токопроводящих жил связан с большой трудоемкостью операций, обусловленной сложными технологическими процессами изготовления фильеры. Кроме того, кабель с цельным сердечником сложно надежно закрепить в наконечнике. Сердечник выполнен из диэлектрика, в качестве которого обычно используют резину, которая не имеет достаточной жесткости в месте соединения с наконечником.
Наиболее близким по технической сущности и общим признакам к предлагаемому является водоохлаждаемый кабель частично решающий задачу увеличения срока службы кабеля за счет усиления прочности опорного рукава (Патент на полезную модель РФ №66122, МПК: Н02G 15/007, опубликовано 27.08.07.) - прототип. Кабель, включает расположенные на его концах металлические наконечники, в каждом из которых соосно с ним закреплена опорная втулка с опорным рукавом, образующие с наконечником продольный осевой канал для прохода охлаждающей жидкости, наружный и опорный рукава, образующие кольцевой канал для прохода охлаждающей жидкости, в котором расположены токопроводящие жилы, концы которых соединены с наконечниками и вставку в опорный рукав.
Вставка выполнена в виде дополнительного рукава, установленного в опорный рукав.
В процессе работы особенно на мощных дуговых печах в результате электродинамических воздействий (раскачиваний, соударений и рывков) кабель изгибается, вызывая износ и обрыв опорного шланга в местах крепления его на опорной втулке. После чего происходит износ и обрыв токопроводящей жилы.
Установка дополнительного рукава в опорный рукав незначительно увеличивает жесткость опорного рукава в месте его наибольшей деформации расположенном над торцом опорной втулки и соответственно незначительно увеличивается срок службы кабеля.
Полезная модель позволяет увеличить срок службы кабеля (стойкость) путем уменьшения деформаций, возникающих при эксплуатации в результате электродинамических воздействий (раскачиваний, соударений, рывков и пр.) на опорный рукав за счет значительного увеличения его жесткости.
При закреплении опорной втулки в наконечнике посредством резьбового соединения обеспечивается удобство монтажа кабеля.
При выполнении вставки с креплением в опорной втулке при помощи штифта обеспечивается надежность ее закрепления.
При исполнении вставки в виде резинотканевого шнура с чередующимися слоями резины и текстильного каркаса дополнительно увеличивается жесткость шнура.
При установке вставки с натягом в продольный осевой канал в зоне опорной втулки и в зоне опорного рукава дополнительно увеличивается жесткость кабеля.
Это достигается в кабеле, включающем, расположенные на его концах металлические наконечники, в каждом из которых, соосно с ним закреплена опорная втулка с опорным рукавом, образующие с наконечником продольный осевой канал для прохода охлаждающей жидкости, наружный и опорный рукава, образующие кольцевой канал для прохода охлаждающей жидкости, в котором расположены токопроводящие жилы, концы которых соединены с наконечниками и вставку в опорный рукав.
Новым является то, что вставка выполнена в виде резинотканевого шнура, имеющего участки длины с диаметрами соответствующими диаметрам продольного осевого канала в зоне опорной втулки и опорного рукава, опорная втулка и опорный рукав, имеют отверстия, сообщающие продольный осевой канал с кольцевым каналом, расположенные перед вставкой и за задним ее торцом, соответственно, при этом длина вставки L выбирается из соотношения: 2d≤L≤9d, где d - наружный диаметр наружного рукава кабеля.
Кабель может быть выполнен с опорной втулкой закрепленной в наконечнике посредством резьбового соединения.
Вставка может быть закреплена в опорной втулке при помощи штифта.
Вставка может выполняться в виде резинотканевого шнура с чередующимися слоями резины и текстильного каркаса.
Вставка может быть установлена с натягом в продольный осевой канал в зоне опорной втулки и в зоне опорного рукава.
Полезная модель решает задачу уменьшения деформаций опорного рукава, в процессе эксплуатации кабеля за счет увеличения его жесткости путем установки в него вставки в виде шнура.
Выполнение вставки в виде резинотканевого шнура, имеющего участки длины с диаметрами соответствующими диаметрам продольного осевого канала в зоне опорной втулки и опорного рукава позволяет существенно увеличить срок службы (стойкость) кабеля и путем уменьшения его деформаций, возникающих при эксплуатации в результате электродинамических воздействий (раскачиваний, соударений, рывков и пр.) на опорный рукав за счет значительного увеличения жесткости опорного рукава.
Выполнение отверстий в опорной втулке и опорном рукаве, сообщающих продольный осевой канал с кольцевым каналом, расположенные перед вставкой и за задним ее торцом, соответственно, обеспечивают выравнивание давления охлаждающей жидкости в кольцевом канале и продольном осевом канале на участках без вставки.
Длина вставки L выбирается из соотношения: 2d≤L≤9d, где d - наружный диаметр наружного рукава кабеля. Такое условие обеспечивает жесткость опорному рукаву.
Опорная втулка закреплена в наконечнике посредством резьбового соединения, что удобно для монтажа кабеля.
Закрепление вставки в опорной втулке при помощи штифта обеспечивает надежность ее крепления.
Выполнение вставки в виде резинотканевого шнура с чередующимися слоями резины и текстильного каркаса обеспечивает дополнительное увеличение его жесткости за счет наличия слоев текстильного каркаса.
Установка вставки с натягом в продольный осевой канал в зоне опорной втулки и в зоне опорного рукава дополнительно увеличивает жесткость кабеля.
На фиг.1 изображен продольный разрез охлаждаемого кабеля
На фиг.2 изображен разрез А-А
На фиг.3 изображен разрез Б-Б
На фиг.4 изображен разрез В-В
На фиг.5 поперечный разрез резинотканевого шнура
Кабель, состоит из расположенных на его концах металлических наконечников 1 (на фигурах показан один конец кабеля). В каждом из наконечников 1 соосно с ним закреплена опорная втулка 2 с опорным рукавом 3, образующие с наконечником 1 продольный осевой канал 4 для прохода охлаждающей жидкости. Наружный 5 и опорный
3 рукава, образуют кольцевой канал 6 для прохода охлаждающей жидкости, в котором расположены токопроводящие жилы 7, соединенные по концам с наконечниками 1. Наружный 5 и опорный 3 рукава выполнены резинотканевыми.
Кабель имеет вставку 8 в опорный 3 рукав.
1
2
Вставка 8 выполнена в виде резинотканевого шнура (фиг.5), имеющего участки длины с диаметрами D и D соответствующими диаметрам продольного осевого канала 4 в зоне опорной втулки 2 и в зоне опорного рукава 3. Вставка 8 может быть уставлена с зазорами в указанных зонах, но размер каждого из зазоров не должен превышать 0,5 мм. Наличие зазоров обусловлено технологическими причинами т.е. удобством монтажа кабеля.
В наибольшей степени увеличивает жесткость кабеля вставка 8 установленная с натягом в зоне опорной втулки 2 и в зоне опорного рукава 3.
Опорная втулка 2, имеет отверстия 9, расположенные перед вставкой 8 сообщающие продольный осевой канал 4 в зоне опорной втулки 2 с кольцевым каналом 6. В опорном рукаве 3 за задним торцом вставки 8 выполнены отверстия 10, сообщающие продольный осевой канал 4 в зоне опорного рукава 3 с кольцевым каналом 6. Длина вставки 8 L выбирается из соотношения: 2d≤L≤9d, где d - наружный диаметр наружного рукава кабеля. Длина вставки 8, выбранная из этого соотношения обеспечивает наибольшую жесткость опорного рукава.
Опорная втулка 2 может быть закреплена в наконечнике 1 запрессовкой, запайкой и пр. При закреплении опорной втулки в наконечнике посредством резьбового соединения 11 обеспечивается удобство монтажа кабеля.
Вставка 8 может крепиться в опорной втулке 2 при помощи, например резьбового соединения. Надежное закрепление вставки 8 в опорной втулке 2 обеспечивается при помощи штифта 12.
Вставка 8 (фиг.5.) изготовлена в виде резинотканевого шнура с чередующимися слоями резины 13 и текстильного каркаса 14. Каждый слой текстильного каркаса 14 значительно увеличивает жесткость шнура.
Устройство работает следующим образом. Охлаждающая жидкость поступает по продольному осевому каналу 4 и через отверстия 9, выполненные в опорной втулке 2 в кольцевой канал 6 в котором охлаждает расположенные в нем токопроводящие жилы 7. Затем охлаждающая жидкость через отверстия 10 в опорном рукаве 3 поступает в продольный осевой канал 4 в зону опорного рукава 3. Наличие внутри опорного рукава 3 охлаждающей жидкости необходимо для создания давления в нем равным давлению в кольцевом канале 6. Вставка 8 установленная с натягом в зоне опорной втулки 2 и в зоне
опорного рукава 3 препятствует прохождению охлаждающей жидкости в этих зонах, а в случае установки ее с технологическим зазором количество проходящей через него охлаждающей жидкости незначительно. Поэтому выполняются отверстия 9 и 10.
В результате электродинамических воздействий на кабель (раскачиваний, соударений, рывков и пр.), в том числе и на его составную часть-опорный рукав возникают деформации, которые уменьшаются за счет увеличения жесткости, обусловленной установкой вставки в виде шнура. Тем самым увеличивается срок службы (стойкость) кабеля.
Наличие вставки 8, выполненной в виде резинотканевого шнура дополнительно увеличивает жесткость кабеля, что уменьшает его деформацию и соответственно увеличивает срок службы.
Установка вставки 8 с натягом в продольный осевой канал в зоне опорной втулки и в зоне опорного рукава дополнительно увеличивает жесткость кабеля.