МНОГОСЛОЙНАЯ ТЕРМОУСАЖИВАЮЩАЯСЯ ТРУБЧАТАЯ МУФТА
MULTI-LAYER HEAT-SHRINKABLE TUBE COUPLING

Настоящее изобретение относится к многослойной термоусаживающейся муфте, кабельному вводу, содержащему многослойную термоусаживающуюся муфту, кабельному соединителю, содержащему многослойную термоусаживающуюся муфту, и способу изготовления многослойной термоусаживающейся муфты.
По существующему уровню техники известно, что силовые кабели номинальным напряжением 6 кВ и выше имеют изоляцию, содержащую внутренние и наружные проводящие слои для сведения к минимуму электростатического напряжения. Для получения соединений в кабельных вводах или кабельных соединителях наружный проводящий слой должен быть удален. Это ведет к созданию зоны усиленных электростатических полей на краю наружного проводящего слоя. Для обеспечения безопасной эксплуатации это поле должно быть ослаблено с помощью соответствующих средств во избежание возникновения разрядов. Это ослабление электрического поля именуется как регулирование электростатического напряжения.
По существующему уровню техники известно об использовании термоусаживающихся трубчатых муфт с соответствующими параметрами материалов, в частности с приемлемыми электропроводностью и диэлектрической проницаемостью для классификации электростатического поля. По существующему уровню техники такие трубчатые муфты используются в кабельных вводах и кабельных соединителях. Эти муфты термоусаживаются вокруг концов кабелей, электрически соединенных между собой.
Во время установки этих изделий образуется электрическое сопряжение между кабелем и изделием. По существующему уровню техники известно, что качество электрического сопряжения повышается с увеличением радиального давления, прикладываемого к трубчатой муфте. Оптимизация кабелей, уменьшение толщин стенок и жесткие требования к контролю требуют дальнейшего усовершенствования таких сопряжений.
По существующему уровню техники также известно об использовании нескольких отдельных термоусаживающихся трубчатых муфт поверх друг друга для выполнения нескольких функций, таких как регулирование электростатического напряжения, изоляция или устойчивость к воздействию внешних нагрузок. Однако это требует выполнения дополнительных технологических операций во время установки кабельных соединений.
В документе ЕР 1702391 В1 приводится описание термоусаживающегося соединителя с внутренним слоем, средним слоем и наружным слоем. Наружный слой может содержать небольшое количество полиэтилена повышенной плотности.
В документе US 5,013,894 приводится описание трубчатой муфты, содержащей проводящий полимерный материал с двумя или более удлиненными электродами, продолжающимися, по меньшей мере, частично по длине муфты. Электроды могут быть соединены с источником электропитания для обеспечения протекания электрического тока между электродами по окружности муфты для нагрева и термоусаживания муфты.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить усовершенствованную многослойную термоусаживающуюся трубчатую муфту. Эта задача решается с помощью многослойной термоусаживающейся трубчатой муфты по п. 1 формулы изобретения. Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить усовершенствованный кабельный ввод, содержащий многослойную термоусаживающуюся трубчатую муфту. Эта задача решается с помощью кабельного ввода. Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить усовершенствованный кабельный соединитель, содержащий многослойную термоусаживающуюся трубчатую муфту. Эта задача решается с помощью кабельного соединителя. Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ изготовления многослойной термоусаживающейся трубчатой муфты. Эта задача решается с помощью способа. Предпочтительные варианты выполнения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Многослойная термоусаживающаяся трубчатая муфта по изобретению содержит наружный слой и внутренний слой. Наружный слой расположен вокруг внутреннего слоя и содержит частично кристаллический термопластичный материал с основной частью частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%. Частично кристаллический термопластичный материал с кристалличностью более 60% может быть, к примеру, полиоксиметилен-гомополимером с кристалличностью примерно 90%, полиоксиметилен-гомополимером с кристалличностью примерно 75%, политетрафторэтиленом (PTFE) с кристалличностью примерно 75%, политетрафторэтиленом (PTFE) с кристалличностью 60-80%, изотактическим полипропиленом (РР) с кристалличностью 70-80% или полиэтиленом повышенной плотности (PE-HD или HDPE) с кристалличностью 70-80%. Преимущественно, наружный слой, состоящий из таких материалов, пригоден для прикладывания увеличенного контактного давления к внутреннему слою.
Предпочтительно, наружный слой имеет толщину менее 10% от толщины внутреннего слоя, например, наружный слой может иметь радиальную толщину по меньшей мере 0,2 мм.
Внутренний слой содержит частично кристаллический термопластичный материал или эластомерный материал. Преимущественно, наружный слой этой трубчатой муфты может прикладывать увеличенное контактное давление к внутреннему слою и, тем самым, к кабельному сопряжению, повышая качество электрического сопряжения. Другое преимущество этой трубчатой муфты состоит в том, что установка трубчатой муфты не требует выполнения никаких дополнительных операций по сравнению с установкой обычной трубчатой муфты. Еще одно преимущество этой трубчатой муфты состоит в том, что установка трубчатой муфты является несложной, обеспечивая высокую надежность установки.
По варианту выполнения внутренний слой содержит термопластичный материал. Преимущественно, внутренний слой также может прикладывать контактное давление к сопряжению, закрываемому муфтой.
По варианту выполнения внутренний слой содержит эластомерный материал. Преимущественно, внутренний слой может упруго следовать за расширением и восстановлением наружного слоя муфты.
В предпочтительном варианте выполнения муфты основная часть материала наружного слоя является полиэтиленом повышенной плотности с кристалличностью 70-80%.
3
Предпочтительно, чтобы наружный слой имел плотность по меньшей мере 0,94 г/см (грамма на кубический сантиметр). Преимущественно, в этом случае наружный слой пригоден для прикладывания увеличенного контактного давления к внутреннему слою.
По варианту выполнения трубчатой муфты наружный слой помещается на внутренний слой с помощью соэкструзии. Преимущественно, это обеспечивает рентабельное изготовление муфты.
По варианту выполнения муфты наружный слой имеет удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 1 TΩ⋅см (тераом-сантиметр). Преимущественно, наружный слой является электроизоляционным.
Предпочтительно, чтобы наружный слой имел сравнительный индекс трекингостойкости по меньшей мере 600 единиц. Преимущественно, наружный слой является трекингостойким и препятствует ухудшению качества наружного слоя в случае возникновения тока поверхностной утечки при наличии влажности.
По другому варианту выполнения муфты наружный слой имеет удельное электрическое сопротивление от 10 MΩ⋅см (мегаом-сантиметр) до 1 TΩ⋅см (тераом-сантиметр), предпочтительно, от 50 ГΩ⋅см (гигаом-сантиметр) до 1 TΩ⋅см (тераом-сантиметр), и/или наружный слой имеет относительную диэлектрическую проницаемость по меньшей мере 5 единиц, предпочтительно по меньшей мере 10 единиц, наиболее предпочтительно по меньшей мере 15 единиц. Преимущественно, наружный слой муфты классифицируется по электростатическому напряжению.
По варианту выполнения внутренний слой имеет удельное электрическое сопротивление от 10 MΩ⋅см до 1 TΩ⋅см, предпочтительно от 50 ГΩ⋅см до 1 TΩ⋅см, и/или внутренний слой имеет относительную диэлектрическую проницаемость по меньшей мере 5 единиц, предпочтительно по меньшей мере 10 единиц, наиболее предпочтительно по меньшей мере 15 единиц. Преимущественно, внутренний слой муфты классифицируется по электростатическому напряжению.
По альтернативному варианту выполнения муфты внутренний слой имеет удельное электрическое сопротивление меньше 100 Ω⋅см (ом-сантиметр). Преимущественно, внутренний слой является проводящим.
Согласно другой конструкции муфта содержит крайний наружный слой, который расположен вокруг наружного слоя. Преимущественно, крайний наружный слой может быть образован посредством соэкструзии. Другое преимущество состоит в том, что крайний наружный слой может служить для выполнения дополнительных требований к трубчатой муфте.
По варианту выполнения крайний наружный слой содержит термопластичный материал. Преимущественно, крайний наружный слой может способствовать прикладыванию увеличенного контактного давления к внутреннему слою муфты.
По варианту выполнения крайний наружный слой имеет удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 1 TΩ⋅см. Преимущественно, крайний наружный слой муфты является электроизоляционным.
Согласно еще одной конструкции крайний наружный слой имеет сравнительный индекс трекингостойкости по меньшей мере 600 единиц. Преимущественно, крайний наружный слой является трекингостойким и препятствует ухудшению качества крайнего наружного слоя в случае возникновения тока поверхностной утечки при наличии влажности.
По альтернативному варианту выполнения крайний наружный слой имеет удельное электрическое сопротивление меньше 100 Ω⋅см (ом-сантиметр). Преимущественно, крайний наружный слой муфты является электропроводящим.
По альтернативному варианту выполнения муфты эта муфта содержит крайний внутренний слой, и внутренний слой расположен вокруг крайнего внутреннего слоя. Преимущественно, крайний внутренний слой соответствует дополнительному требованию к трубчатой муфте.
Согласно еще одной конструкции крайний внутренний слой содержит эластомерный материал. Преимущественно, крайний внутренний слой может упруго следовать за расширением и восстановлением наружного слоя муфты и внутреннего слоя муфты.
По варианту выполнения муфты крайний внутренний слой имеет удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 1 TΩ⋅см. Преимущественно, крайний внутренний слой является электроизоляционным.
По альтернативному варианту выполнения крайний внутренний слой имеет удельное электрическое сопротивление от 10 MΩ⋅см до 1 TΩ⋅см, предпочтительно от 50 ГΩ⋅см до 1 TΩ⋅см. Преимущественно, крайний внутренний слой классифицируется по электростатическому напряжению.
Согласно еще одной конструкции муфты наружный слой содержит два удлиненных электрода, которые продолжаются, по меньшей мере, частично вдоль муфты. Преимущественно, удлиненные электроды могут быть соединены с источником питания для протекания электрического тока через электроды и наружный слой муфты для нагрева и термоусаживания наружного слоя муфты.
Кабельный ввод по варианту выполнения содержит многослойную термоусаживающуюся трубчатую муфту вышеуказанного вида. Преимущественно, трубчатая муфта может прикладывать увеличенное контактное давление к электрическому соединению кабельного ввода для улучшения электрических характеристик кабельного ввода.
Кабельный соединитель по изобретению содержит многослойную термоусаживающуюся трубчатую муфту вышеуказанного вида. Преимущественно, трубчатая муфта может прикладывать увеличенное контактное давление к электрическому сопряжению кабельного соединителя для улучшения электрических характеристик кабельного соединителя.
Способ изготовления многослойной термоусаживающейся трубчатой муфты по изобретению содержит этапы соэкструзии внутреннего слоя и наружного слоя муфты, при этом наружный слой расположен вокруг внутреннего слоя, сшивки материала муфты и расширения муфты. Преимущественно, этот способ обеспечивает простое и рентабельное изготовление многослойной термоусаживающейся трубчатой муфты.
Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылкой на чертежи.
На фиг. 1 показан схематичный вид трубчатой муфты по варианту выполнения;
на фиг. 2 - схематичный вид трубчатой муфты по другому варианту выполнения;
на фиг. 3 - схематичный вид трубчатой муфты по другому варианту выполнения;
на фиг. 4 - схематичный вид трубчатой муфты по другому варианту выполнения;
на фиг. 5 - схематичный вид трубчатой муфты по еще одному варианту выполнения; и
на фиг. 6 - схематичный вид испытательного устройства для выполнения испытания на растяжение.
На фиг. 1 показано перспективное схематическое изображение многослойной термоусаживающейся трубчатой муфты 100. Трубчатая муфта 100 содержит наружный слой 110 и внутренний слой 120. Внутренний слой 120 и наружный слой 110 соединены друг с другом. Наружный слой 120 расположен вокруг внутреннего слоя 110.
Трубчатая муфта 100, к примеру, может использоваться для соединения или заделки силового электрического кабеля. Силовой электрический кабель, к примеру, может быть рассчитан на использование при рабочих напряжениях 6 кВ (киловольт) и выше. Силовой кабель может быть низковольтным силовым кабелем или высоковольтным силовым кабелем, рассчитанным на напряжения выше 42 кВ.
Трубчатая муфта 100 может усаживаться в положении вокруг концов двух силовых электрических кабелей, электрически соединенных между собой. Трубчатая муфта 100 также может использоваться для заделки кабелей.
Многослойная термоусаживающаяся трубчатая муфта 100 предпочтительно является целиковой трубчатой конструкцией. Термин «трубчатый» используется для обозначения удлиненного полого изделия, которое может быть, по существу, прямолинейной муфтой, по существу, равномерного круглого или овального сечения, но необязательно должно ограничиваться до какого-либо конкретного продольного контура или равномерного поперечного размера.
Трубчатая муфта 100 может эффективно изготавливаться посредством соэкструзии. Однако не исключается многослойное литье, которое часто может быть предпочтительным для изготовления изделий сложной формы. После соэкструзии или литья материалы, образующие наружный слой 110 и/или внутренний слой 120, могут быть подвергнуты поперечной сшивке посредством нагрева трубчатой муфты 100. На следующем этапе процесса трубчатая муфта 100 может быть радиально расширена для обеспечения последующего восстановления формы трубчатой муфты 100.
По первому варианту выполнения наружный слой 110 может содержать электроизоляционный материал, который является трекингостойким и предназначен для улучшения контактного давления на внутренний слой 120 во время термоусаживания трубчатой муфты 100, а также для улучшенного контактного давления на кабельное сопряжение, находящееся в трубчатой муфте 100. По этому первому варианту выполнения внутренний слой 120 содержит термопластичный материал, который классифицируется по электростатическому напряжению.
Материал может рассматриваться как электроизоляционный, если этот материал имеет удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 1 TΩ⋅см (тераом-сантиметр). Таким образом, по первому варианту выполнения наружный слой 110 имеет удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 1 TΩ⋅см.
Материал может рассматриваться как трекингостойкий, если материал имеет сравнительный индекс трекингостойкости по меньшей мере 600 единиц. Сравнительный индекс трекингостойкости указывает на уровень напряжения, который вызывает относительно незначительное ухудшение качества материала в случае возникновения тока поверхностной утечки при наличии влажности или сырости.
На основании так называемой формулы Барлоу, т.е. уравнения для расчета сопротивления длительному гидростатическому давлению в трубах, радиальное давление p пропорционально напряжению S в трубчатом материале: р=2St/D, где t - толщина стенки и D - диаметр трубы. Напряжение S определяется как усилие на единицу площади. Таким образом, давление, действующее на сопряжение кабеля, пропорционально тангенциальной силе, которой может достичь трубчатая муфта 100. Следовательно, для оценки относительного усиления различных материалов достаточно выполнить простое испытание на растяжение кольца, отрезанного от трубчатой муфты, для измерения усилия во время охлаждения.
На фиг. 6 схематично показано устройство 600 для измерения усилия растяжения для выполнения такого испытания на растяжение. Кольцо 610, отрезанное от трубчатой термоусаживающейся муфты, помещают в тестер 620 для испытания на растяжение и нагревают до 150°С для начала процесса термоусаживания. Во время охлаждения (рекристаллизации) кольца 610 регистрируется усилие 630, прикладываемое к тестеру 620 для испытания на растяжение.
Образцы с одной и той же общей площадью сечения испытываются и сравниваются друг с другом. Образец, который показывает более высокое усилие через 60 минут охлаждения, пригоден для прикладывания увеличенного контактного усилия к сопряжению кабеля.
Считается, что многослойная трубчатая муфта прикладывает увеличенное контактное усилие, если многослойная муфта показывает усилие 630 по меньшей мере на 25% выше, предпочтительно на 50% выше в простом испытании на растяжение по сравнению с однослойной муфтой из такого же основного материала с таким же сечением.
Другими словами, наружный слой 110 трубчатой муфты 100 может рассматриваться как пригодный для прикладывания увеличенного контактного давления на внутренний слой 120 трубчатой муфты 100, если трубчатая муфта 100 прикладывает контактное давление после термоусаживания трубчатой муфты 100, которое по меньшей мере на 25%, предпочтительно по меньшей мере на 50% выше контактного давления, прикладываемого трубчатой муфтой с наружным слоем, который содержит такой же материал, как и внутренний слой, при условии, что трубчатые муфты имеют одинаковую толщину.
По первому варианту выполнения наружный слой 110 содержит основную часть частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%. Термин «основная часть» означает, что помимо всех отдельных компонентов материала наружного слоя 110 частично кристаллический термопластичный материал с кристалличностью более 60% имеет наибольшую массу.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения основная часть материала наружного слоя предпочтительно является полиэтиленом повышенной плотности, имеющим кристалличность 70-80%. Полиэтилены повышенной плотности являются термоусаживающимися (термовосстанавливающимися) термопластичными материалами из класса полиолефинов. Слой трубчатой муфты, состоящий из такого термопластичного материала с высокой кристалличностью, пригоден для прикладывания высокого контактного давления к внутреннему слою.
3
Также предпочтительно, чтобы материал наружного слоя 110 имел плотность по меньшей мере 0,94 г/см (грамм на кубический сантиметр). Известно, что плотность полиэтилена повышенной плотности связана с кристалличностью полиэтилена повышенной плотности. Чем выше кристалличность, тем выше плотность и тем выше возможное контактное давление, прикладываемое слоем трубчатой муфты, состоящей из такого материала.
Наружный слой 110 трубчатой муфты 100 способен к прикладыванию увеличенного контактного давления к внутреннему слою 120 трубчатой муфты 100, поскольку наружный слой 110 содержит основную часть частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%. Эксперименты подтвердили этот неожиданный эффект. Слой, содержащий меньшую фракцию частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%, или слой, содержащий только материал с меньшей кристалличностью, не пригоден для прикладывания увеличенного контактного давления.
По первому варианту выполнения внутренний слой 120 состоит из термопластичного материала, который классифицируется по электростатическому напряжению.
Материал может рассматриваться как классифицируемый по электростатическому напряжению, если этот материал имеет удельное электрическое сопротивление от 10 MΩ⋅см (мегаом-сантиметр) до 1 TΩ⋅см (тераом-сантиметр), предпочтительно от 50 ГΩ⋅см (гигаом-сантиметр) до 1 TΩ⋅см (тераом-сантиметр). Материал также может классифицироваться по электростатическому напряжению, если этот материал имеет относительную диэлектрическую проницаемость по меньшей мере 5 единиц, предпочтительно по меньшей мере 10 единиц, наиболее предпочтительно по меньшей мере 15 единиц.
Внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 по первому варианту выполнения может, к примеру, состоять из:
35% масс. хлорированного полиэтилена;
20% масс. полиэтилена пониженной плотности;
40% масс. термических полупроводящих технических углеродов;
4,%% масс. антиоксидантов и стабилизаторов; и
0,5% масс. сшивающих усилителей.
По второму варианту выполнения настоящего изобретения наружный слой 110 трубчатой муфты 100 может состоять из такого же материала, что и наружный слой 110 трубчатой муфты 100 по первому варианту выполнения, описанному выше.
Внутренний слой трубчатой муфты 100 по второму варианту выполнения содержит эластомерный материал, который классифицируется по электростатическому напряжению. Внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 по второму варианту выполнения может, к примеру, состоять из:
55% масс. эластомера на основе сополимера этилена пропилена и диенового мономера;
40% масс. термических полупроводящих технических углеродов;
4,% масс. антиоксидантов и стабилизаторов; и
0,5% масс. сшивающих усилителей.
По третьему варианту выполнения наружный слой 110 трубчатой муфты может содержать термопластичный материал, который классифицируется по электростатическому напряжению и способен к прикладыванию увеличенного контактного давления к внутреннему слою 120. Материал наружного слоя 110 содержит основную часть частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%.
По третьему варианту выполнения внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 может содержать эластомерный материал, который классифицируется по электростатическому напряжению. Внутренний слой 120 может содержать такой же материал, как и внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 по второму варианту выполнения, описанному выше.
По четвертому варианту выполнения наружный слой 110 трубчатой муфты 100 может содержать термопластичный электроизоляционный материал, который является трекингостойким и может прикладывать увеличенное контактное давление к внутреннему слою 120 трубчатой муфты. Материал наружного слоя 110 содержит основную часть частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%. Наружный слой 110 трубчатой муфты 100 по четвертому варианту выполнения может, к примеру, содержать такой же материал, как и наружный слой 110 трубчатой муфты 100 по первому варианту выполнения, описанному выше.
По четвертому варианту выполнения внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 может содержать электропроводящий термопластичный материал.
Материал может рассматриваться как электропроводящий, если этот материал имеет удельное электрическое сопротивление меньше 100 Ω⋅см (ом-сантиметр).
Таким образом, внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 по четвертому варианту выполнения имеет удельное электрическое сопротивление меньше 100 Ω⋅см. Внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 может, к примеру, содержать:
60-70% масс. сополимера этилена и винилацетата;
10-20% масс. полиэтилена повышенной прочности;
15-25% масс. проводящего технического углерода; и
1-2% масс. ароматического амина в качестве антиоксиданта.
Отдельные компоненты могут быть выбраны из нормативных пределов до общей суммы отдельных компонентов, составляющей 100%.
На фиг. 2 схематично показан перспективный вид трубчатой муфты 200 по другим вариантам выполнения изобретения. Трубчатая муфта 200 содержит наружный слой 210, внутренний слой 220 и крайний внутренний слой 230. Наружный слой 210, внутренний слой 220 и крайний внутренний слой 230 трубчатой муфты 200 соединены между собой. Внутренний слой 220 расположен вокруг крайнего внутреннего слоя 230. Наружный слой 210 расположен вокруг внутреннего слоя 220.
Трубчатая муфта 200 предпочтительно является целиковой трубчатой конструкцией. Термин «трубчатый» используется для обозначения удлиненного полого изделия, которое может быть, по существу, прямолинейной муфтой, по существу, равномерного круглого или овального сечения, но необязательно должно ограничиваться до какого-либо конкретного продольного контура или равномерного поперечного размера.
Трубчатая муфта 200 может эффективно изготавливаться посредством соэкструзии. Однако не исключается многослойное литье, которое часто может быть предпочтительным для изготовления муфт более сложной формы.
По пятому варианту выполнения наружный слой 210 трубчатой муфты 200 может содержать термопластичный материал, который является электроизоляционным и трекингостойким и может прикладывать увеличенное контактное давление к внутреннему слою 220 трубчатой муфты 200. Материал наружного слоя 210 содержит основную часть частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%. Наружный слой 210 трубчатой муфты 200 по пятому варианту выполнения может, к примеру, содержать такой же материал, как и наружный слой 110 трубчатой муфты 100 по первому варианту выполнения.
По пятому варианту выполнения внутренний слой 220 может содержать эластомерный материал, который является электроизоляционным. Внутренний слой 220 трубчатой муфты 200 по пятому варианту выполнения может, к примеру, содержать:
40-50% масс. каучука на основе сополимера этилена пропилена и диенового мономера;
10-20% масс. полиизобутилена;
25-40% масс. материала наполнителя;
2-5% масс. технологических добавок;
3-7% масс. стабилизаторов; и
3-5% масс. сшивающих агентов.
Отдельные компоненты материала внутреннего слоя 220 трубчатой муфты 200 по пятому варианту выполнения могут быть выбраны из нормативных пределов до общей суммы отдельных компонентов, составляющей 100%.
Крайний внутренний слой 230 трубчатой муфты 200 по пятому варианту выполнения содержит эластомерный материал, который классифицируется по электростатическому напряжению. Крайний внутренний слой 230 трубчатой муфты 200 по пятому варианту выполнения может, к примеру, содержать такой же материал, как и внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 по второму варианту выполнения, описанному выше.
По шестому варианту выполнения наружный слой 210 трубчатой муфты 200 содержит термопластичный материал, который является электроизоляционным и трекингостойким и может прикладывать увеличенное контактное давление к внутреннему слою 220. Материал наружного слоя 210 содержит основную часть частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%. По шестому варианту выполнения наружный слой 210 может, к примеру, содержать такой же материал, как и наружный слой 110 трубчатой муфты 100 по первому варианту выполнения.
По шестому варианту выполнения внутренний слой 220 трубчатой муфты 200 и крайний внутренний слой 230 трубчатой муфты 200 содержат эластомерный материал, который является электроизоляционным. Внутренний слой 220 и крайний внутренний слой 230 могут содержать или могут не содержать один и тот же материал. Внутренний слой 220 и/или крайний внутренний слой 230 трубчатой муфты 200 по шестому варианту выполнения могут, к примеру, содержать такой же материал, как и внутренний слой 220 трубчатой муфты 200 по пятому варианту выполнения, описанному выше.
На фиг. 3 схематично показан перспективный вид трубчатой муфты 300 по другим вариантам выполнения изобретения. Трубчатая муфта 300 содержит наружный слой 310, внутренний слой 320 и крайний наружный слой 330. Крайний наружный слой 330, наружный слой 310 и внутренний слой 320 трубчатой муфты 300 соединены между собой и предпочтительно являются целиковой конструкцией. Крайний наружный слой 330 расположен вокруг наружного слоя 310. Наружный слой 310 расположен вокруг внутреннего слоя 320.
Опять же термин «трубчатый» используется для обозначения удлиненного полого изделия, которое может быть, по существу, прямолинейной муфтой, по существу, равномерного круглого или овального сечения, но необязательно должно ограничиваться до какого-либо конкретного продольного контура или равномерного поперечного размера. Трубчатая муфта 300 может эффективно изготавливаться посредством соэкструзии. Однако не исключается многослойное литье.
По седьмому варианту выполнения крайний наружный слой 330 трубчатой муфты 300 содержит термопластичный материал, который является электропроводящим. Крайний наружный слой 330 может, к примеру, содержать такой же материал, как и внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 по четвертому варианту выполнения, описанному выше.
Наружный слой 310 трубчатой муфты 300 по седьмому варианту выполнения содержит термопластичный материал, который является электроизоляционным и может прикладывать увеличенное контактное давление к внутреннему слою 320. Материал наружного слоя 310 содержит основную часть частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%. Внутренний слой 320 трубчатой муфты 300 по седьмому варианту выполнения содержит эластомерный материал, который классифицируется по электростатическому напряжению. Внутренний слой 320 трубчатой муфты 300 по седьмому варианту выполнения может, к примеру, содержать такой же материал, как и внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 по второму варианту выполнения, описанному выше.
По восьмому варианту выполнения крайний наружный слой 330 трубчатой муфты 300 может содержать термопластичный материал, который является электроизоляционным и трекингостойким. Крайний наружный слой 330 трубчатой муфты 300 по восьмому варианту выполнения может, к примеру, содержать:
60-70% масс. линейного полиэтилена пониженной плотности;
30-40% масс. материала наполнителя; и
1-2% масс. стабилизаторов.
Отдельные компоненты могут быть выбраны из нормативных пределов до общей суммы отдельных компонентов, составляющей 100%.
Наружный слой 310 трубчатой муфты 300 по восьмому варианту выполнения содержит термопластичный материал, который является электроизоляционным и может прикладывать увеличенное контактное давление к внутреннему слою 320 трубчатой муфты 300. Материал наружного слоя 310 содержит основную часть частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%. Наружный слой 310 трубчатой муфты 300 по восьмому варианту выполнения может, к примеру, содержать такой же материал, как и наружный слой 310 трубчатой муфты 300 по седьмому варианту выполнения, описанному выше.
Внутренний слой 320 трубчатой муфты 300 по восьмому варианту выполнения содержит термопластичный материал, который классифицируется по электростатическому напряжению. Внутренний слой 320 трубчатой муфты 300 по восьмому варианту выполнения содержит такой же материал, как и внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 по первому варианту выполнения, описанному выше.
По девятому варианту выполнения крайний наружный слой 330 трубчатой муфты 300 содержит термопластичный материал, который является электроизоляционным и трекингостойким. Крайний наружный слой 330 трубчатой муфты 300 по девятому варианту выполнения может, к примеру, содержать такой же материал, как и крайний наружный слой 330 трубчатой муфты 300 по восьмому варианту выполнения, описанному выше.
Наружный слой 310 трубчатой муфты 300 по девятому варианту выполнения содержит термопластичный материал, который является электроизоляционным и может прикладывать увеличенное контактное давление к внутреннему слою 320. Материал наружного слоя 310 содержит основную часть частично кристаллического термопластичного материала с кристалличностью более 60%. Наружный слой 310 трубчатой муфты 300 по девятому варианту выполнения может, к примеру, содержать такой же материал, как и наружный слой 310 трубчатой муфты 300 по восьмому варианту выполнения, описанному выше.
Внутренний слой 320 трубчатой муфты 300 по девятому варианту выполнения содержит эластомерный материал, который классифицируется по электростатическому напряжению. Внутренний слой 320 трубчатой муфты 300 по девятому варианту выполнения может, к примеру, содержать такой же материал, как и внутренний слой 120 трубчатой муфты 100 по второму варианту выполнения, описанному выше.
Трубчатые муфты 100, 200, 300 по вариантам выполнения, описанным выше, состоят из нескольких слоев, из которых по меньшей мере каждый один слой является термовосстанавливаемым. Разные слои каждой трубчатой муфты 100, 200, 300 выполняют различные функции в трубчатых муфтах 100, 200, 300. Каждая трубчатая муфта 100, 200, 300 по вариантам выполнения, описанным выше, содержит по меньшей мере один слой, который прикладывает увеличенное контактное давление к другим слоям, расположенным во внутреннем направлении соответствующей трубчатой муфты 100, 200, 300, и, следовательно, также и к электрическому сопряжению арматуры электрического кабеля, которая снабжена трубчатой муфтой 100, 200, 300. Арматура электрического кабеля могла бы быть кабельным вводом или соединителем или сростком. Увеличенное восстанавливающее усилие является важным фактором, поскольку оно создает намного более надежное электрическое сопряжение.
На фиг. 4 схематично показана трубчатая муфта 400 по другому варианту выполнения. На фиг. 4 показан только крайний наружный слой 410 трубчатой муфты 400. Трубчатая муфта 400 может иметь такую же конструкцию, как и трубчатая муфта 100 из фиг. 1, и в этом случае наружный слой 410 трубчатой муфты 400 соответствует наружному слою 110 трубчатой муфты 100. Трубчатая муфта 400 также может быть спроектирована, как и трубчатая муфта 200 из фиг. 2, и в этом случае наружный слой 410 трубчатой муфты 400 соответствует наружному слою 210 трубчатой муфты 200. Трубчатая муфта 400 также может быть спроектирована, как и трубчатая муфта 300 из фиг. 3, и в этом случае наружный слой 410 трубчатой муфты 400 соответствует крайнему наружному слою 330 трубчатой муфты 300.
Наружный слой 410 содержит термопластичный термоусаживающийся материал.
Наружный слой 410 трубчатой муфты 400 содержит первый выступ 403 и второй выступ 404. Каждый из выступов 403, 404 продолжается в продольном направлении трубчатой муфты 400. Выступы 403, 404 расположены на наружной периферии наружного слоя 410 трубчатой муфты 400. Первый выступ 403 и второй выступ 404 расположены в радиально противоположных положениях наружного слоя 410 трубчатой муфты 400.
В первый выступ 403 заделана первая проволока 401. Во второй выступ 404 заделана вторая проволока 402. Первая проволока 401 и вторая проволока 402 являются электропроводящими. Источник питания, непоказанный на фиг. 4, может присоединяться к первой проволоке 401 и второй проволоке 402 для прикладывания электрического напряжения между первой проволокой 401 и второй проволокой 402. Прикладывание напряжения между проволоками 401, 402 вынуждает электрический ток протекать через наружный слой 410 трубчатой муфты 400 между проволоками 401, 402. Электрический ток создает тепло, которое вынуждает наружный слой 410 трубчатой муфты 400 термически восстанавливаться и термоусаживаться. Первая проволока 401 и вторая проволока 402, заделанные в первый выступ 403 и второй выступ 404, могут служить для термоусаживания трубчатой муфты 400. Трубчатые муфты 100, 200, 300 из фиг. 1-3 могут быть снабжены проволоками, так же как и трубчатая муфта 400, показанная на фиг. 4.
На фиг. 5 схематично показана трубчатая муфта 500 по другому варианту выполнения. Трубчатая муфта 500 является многослойной термоусаживающейся трубчатой муфтой, содержащей несколько слоев. На фиг. 5 показан только наружный слой 510 трубчатой муфты 500. Трубчатая муфта 500 может быть спроектирована как трубчатая муфта 100, показанная на фиг. 1. В этом случае наружный слой 510 трубчатой муфты 500 соответствует наружному слою 110 трубчатой муфты 100. Трубчатая муфта 500 может быть спроектирована, как трубчатая муфта 200, показанная на фиг. 2. В этом случае наружный слой 510 трубчатой муфты 500 соответствует наружному слою 210 трубчатой муфты 200 из фиг. 2. Трубчатая муфта 500 из фиг. 5 также может быть спроектирована, как трубчатая муфта 300, показанная на фиг. 3. В этом случае наружный слой 510 трубчатой муфты 500 соответствует крайнему наружному слою 330 трубчатой муфты 300.
Наружный слой 510 содержит термопластичный термоусаживающийся материал.
Наружный слой 510 содержит первый выступ 505, второй выступ 506, третий выступ 507 и четвертый выступ 508. Каждый из выступов 505, 506, 507, 508 продолжается в продольном направлении наружного слоя 510. Все выступы 505, 506, 507, 508 расположены на наружной периферии наружного слоя 510. Первый выступ 505 и третий выступ 507 расположены в продольном направлении друг за другом и разделены первым углублением 511. Второй выступ 506 и четвертый выступ 508 расположены в продольном направлении друг за другом и разделены вторым углублением 512. Первый выступ 505 и третий выступ 507 расположены радиально на наружном слое 510 с противоположной стороны по отношению ко второму выступу 506 и четвертому выступу 508.
Первый выступ содержит первую проволоку 501. Второй выступ 506 содержит вторую проволоку 502. Третий выступ 507 содержит третью проволоку 503. Четвертый выступ содержит четвертую проволоку 504. Каждая проволока 501, 502, 503, 504 заделана в соответствующий выступ 505, 506, 507, 508 и продолжается в том же продольном направлении, что и соответствующий выступ 505, 506, 507, 508.
Источник 520 питания может быть соединен с первой проволокой 501 и второй проволокой 502 для прикладывания напряжения между первой проволокой 501 и второй проволокой 502. Прикладывание напряжения между первой проволокой 501 и второй проволокой 502 вынуждает электрический ток протекать между первой проволокой 501 и второй проволокой 502 по наружному слою 510 трубчатой муфты 500, тем самым, вырабатывая тепло для термоусаживания наружного слоя 510 трубчатой муфты 500.
Первое углубление 511 и второе углубление 512 препятствуют протеканию электрического тока через третью проволоку 503 и четвертую проволоку 504, когда источник 520 питания соединен с первой проволокой 501 и второй проволокой 502. Соответственно, протекание тока между первой проволокой 501 и второй проволокой 502 приводит к термоусаживанию только части наружного слоя 510 трубчатой муфты 500, которая расположена между первой проволокой 501 и второй проволокой 502. Та часть наружного слоя 510 трубчатой муфты 500, которая расположена между третьей проволокой 503 и четвертой проволокой 504, остается расширенной и не усаживается. Для термоусаживания этой части трубчатой муфты 500 источник 520 питания может быть соединен с третьей проволокой 503 и четвертой проволокой 504 для протекания тока между третьей проволокой 503 и четвертой проволокой 504 через наружный слой 510 трубчатой муфты 500.
Трубчатая муфта 500, показанная на фиг. 5, может быть изготовлена, как трубчатая муфта 400, показанная на фиг. 4. На следующем этапе изготовления могут быть образованы первое углубление 511 и второе углубление 512 для отделения первой проволоки 501 от третьей проволоки 503 и второй проволоки 502 от четвертой проволоки 504.