КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИЛОВОЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям силовых электрических кабелей с пластмассовой изоляцией и жилой заземления, применяемых для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках и в быту.
В силовых электрических кабелях жила заземления используется для соединения металлических частей электроустановок с контуром защитного заземления, не находящихся под напряжением. Известна конструкция силового электрического кабеля с пластмассовой изоляцией по ГОСТ 31996-2012, год ввода 2014, Россия, содержащего изолированные токопроводящие жилы и изолированную жилу заземления, скрученные в сердечник, внутреннюю полимерную оболочку поверх сердечника и защитный покров. При этом токопроводящие жилы и жила заземления выполнены из одного металла: из меди или алюминия. Недостатками данной конструкции силового электрического кабеля являются:
- повышенная масса и повышенная стоимость кабеля с медными токопроводящими жилами и жилой заземления;
- пониженные эксплуатационные характеристики и пониженная надежность кабеля с алюминиевыми токопроводящими жилами.
Ближайшим по своим параметрам к предлагаемой конструкции является кабель электрический силовой по патенту №166985 от 20.04.2016, Россия, на полезную модель (прототип), который содержит изолированные медные токопроводящие жилы, изолированную алюминиевую жилу заземления, внутреннюю полимерную оболочку и защитный покров. К недостаткам прототипа следует отнести:
- низкую стойкость алюминиевой жилы заземления к многократным перегибам;
- низкий предел текучести алюминия;
- пониженную надежность контактных соединений алюминиевой жилы заземления с электроустановками.
Все эти недостатки прототипа снижают эксплуатационные характеристики силовых электрических кабелей с пластмассовой изоляцией.
Технической задачей полезной модели является разработка силового электрического кабеля, не уступающего прототипу по основным характеристикам, и в то же время более надежного и долговечного. Технический результат достигается тем, что жила заземления выполнена из проволоки со стойкостью к многократным перегибам не менее 10, изготовленной из деформируемого термически упрочняемого алюминиевого сплава с пределом текучести не менее 300 Мпа.
Общим признаком прототипа и предлагаемого технического решения является наличие изолированных медных токопроводящих жил, изолированной жилы заземления и защитного покрова. В то же время предложенный кабель отличается от известного использованием жилы заземления, выполненной из проволоки со стойкостью к многократным перегибам не менее 10, изготовленной из деформируемого термически упрочняемого алюминиевого сплава с пределом текучести не менее 300 Мпа.
Стойкость проволоки к многократным перегибам менее 10, измеренная по ГОСТ 1579-93, существенно снижает живучесть кабеля в процессе его монтажа и эксплуатации. Проволока из алюминиевого сплава с пределом текучести менее 300 Мпа резко снижает эффективность заземления за счет ослабления контактного соединения и увеличения электрического сопротивления контакта. Здесь предел текучести (условный) - это механическое напряжение, при котором остаточная деформация после снятия нагрузки составляет 0,2%. Деформируемая заготовка-катанка из алюминиевого сплава, предназначенная для дальнейшего волочения-прокатки с целью получения проволоки с заданными характеристиками, может быть изготовлена способом непрерывного литья и прокатки с последующей термообработкой, например, путем рекристаллизационного отжига. После такой обработки алюминиевый сплав приобретает мелкозернистую структуру с размером зерна не более 150 мкм. Благодаря этой технологии достигается требуемый уровень пластических, прочностных и электрических свойств заготовки-катанки и проволоки и снижаются энергетические и технологические затраты на их производство.
Кабель электрический силовой по заявленной полезной модели (фиг.) содержит изолированные медные токопроводящие жилы 1, изолированную жилу заземления 2 из деформируемого термически упрочняемого алюминиевого сплава с заданными прочностными характеристиками и защитный покров 3. Данный кабель изготавливается по следующей технологии. На медные токопроводящие жилы и жилу заземления из алюминиевого сплава накладывается экструзией полимерная изоляция разной расцветки, например, из экструдируемого изоляционного термоэластопласта марки ТЭПи, разработанного авторами предлагаемой полезной модели. Толщина изоляции зависит от марки кабеля. Изолированные токопроводящие жилы и изолированная жила заземления скручиваются вместе в сердечник на крутильной машине с определенным шагом скрутки или укладываются параллельно. Поверх изолированных жил наносится общий защитный покров с заполнением промежутков между жилами, выполненный, например, из экструдируемого термоэластопласта марки ТЭПо, разработанного авторами предлагаемой полезной модели.
Преимущества нового кабеля:
- высокие технологичность и качество;
- повышенные эксплуатационные характеристики и надежность.
Силовые электрические кабели с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение до 1 кВ с медными токопроводящими жилами и жилой заземления из алюминиевого сплава прошли всесторонние испытания на кабельных заводах РФ и сетевых компаниях с положительными результатами. Налажено производство данных кабелей.