ТОКОПРОВОДЯЩАЯ ЖИЛА ТИПА "MILLIKEN"

Предлагаемая токопроводящая жила типа «MILLIKEN» предназначена для силовых кабелей, используемых для передачи электроэнергии, напряжением 110 кВ и выше. При дальнейшей переработке на токопроводящую жилу накладывается изоляция из сшитого полиэтилена. Сечение токопроводящей жилы - свыше 800 мм, класс жилы 2 по МЭК 60228.
Известен кабель (патент GB 412017), токопроводящая жила которого состоит из нескольких сегментарных проводников, при этом каждый проводник состоит из множества изолированных стренг.
Известен маслонаполненный кабель (патент US 4207427), содержащий токопроводящую жилу типа «MILLIKEN», состоящую, по меньшей мере, из 4-х секторов, при этом каждый сектор состоит из проволок, покрытых слоем поперечно-сшитого синтетического полимера.
В приведенных выше патентах используются изолированные стренги или проволоки, что приводит к удорожанию продукции, поскольку требуется дополнительная технологическая операция по покрытию стренг или проволок изоляционным материалом, а также дополнительный изоляционный материал.
Известна жила типа «MILLIKEN» (патент DE 4036169), скрученная из 6 сегментов, где для снижения эффекта близости и поверхностного эффекта отдельные неизолированные проволоки меняют свое расположение по длине жилы. Эта жила, как наиболее близкая к заявляемой конструкции, выбрана в качестве прототипа.
Недостатком прототипа являются повышенные потери при передаче электроэнергии, недостаточная устойчивость и стабильность конструкции, а также сложность ее изготовления.
Целью предлагаемой конструкция является уменьшение потерь при передаче электроэнергии за счет снижения поверхностного эффекта и эффекта близости в проводнике по сравнению с токопроводящей жилой повивной скрутки, а также упрощение процесса изготовления жилы с одновременным достижением большей устойчивости и стабильности конструкции.
Для достижения поставленной цели токопроводящую жилу типа «MILLIKEN», состоящую из сегментов, скрученных из неизолированных токопроводящих проволок, предлагается дополнить сердечником. Сердечник
может быть выполнен из непроводящего материала (например, кабельной или крепированной бумаги), или из одной неизолированной проволоки, или из скрученных между собой неизолированных проволок. Наличие центрального сердечника обеспечивает устойчивость конструкции жилы. Выбор конструкции и материала центрального сердечника обусловлен комплектацией крутильного оборудования.
Для снижения поверхностного эффекта и эффекта близости сегменты предлагается разделить между собой с помощью синтетических или бумажных лент и скрутить вокруг сердечника таким образом, что внешняя поверхность скрутки будет иметь цилиндрическую форму. Поверх скрутки предлагается наложить скрепляющие электропроводящие синтетические ленты.
Дополнительным отличием является то, что сегментов может быть от 4 до 6, а проволоки выполнены из меди или алюминия.
Один из вариантов конструкции токопроводящей жилы изображен на рис 1.
Жила состоит из 5 одинаковых сегментов (2), скрученных вокруг центрального сердечника (1) таким образом, что внешняя поверхность скрутки имеет цилиндрическую форму. Сегменты разделены синтетической или бумажной лентой (3). Поверх скрутки наложены скрепляющие синтетические электропроводящие ленты (4).
Материал токопроводящей жилы - алюминий или медь.
Последовательность операций при изготовлении токопроводящей жилы следующая:
- волочение медной или алюминиевой проволоки для центрального сердечника или волочение центрального сердечника на волочильной машине (центральный сердечник из непроводящего материала предполагается приобретать готовый);
- скрутка центрального сердечника из медных или алюминиевых проволок на крутильной машине;
- скрутка сегментов из медных или алюминиевых проволок на крутильной машине;
- скрутка 4, 5 или 6 сегментов вокруг центрального сердечника с одновременным наложением скрепляющих лент методом обмотки на
машине общей скрутки, при скрутке между сегментами прокладывается синтетические или бумажные ленты.
Для производства предлагаемой жилы используется оборудование ОАО «Севкабель-Холдинг».
Преимуществами предлагаемого кабеля по сравнению с известными конструкциями являются:
- уменьшение потерь при передаче электроэнергии за счет снижения поверхностного эффекта и эффекта близости в проводнике по сравнению с токопроводящей жилой повивной скрутки,
- большая устойчивость и стабильность конструкции за счет наличия центрального сердечника;
- снижение трудоемкости при изготовлении.
В прототипе отдельные проволоки в повиве в процессе скрутки должны менять свое расположение. Для создания такой конструкции требуется дополнительное оборудование. Возможность использовать в жиле меньшее количество сегментов также приводит к уменьшению трудоемкости ее изготовления.