КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ НА СРЕДНЕЕ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ В ХОЛОДОСТОЙКОМ ИСПОЛНЕНИИ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к кабелям силовым с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенным для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ номинальной частотой 50 Гц, транспортируемым, хранящимся и эксплуатируемым в условиях холодного климата при температуре окружающей среды от 40°С до минус 60°С.
Известны одножильные кабели, не распространяющие горение при групповой прокладке, содержащие однопроволочные и многопроволочные токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из сшитого полиэтилена с электропроводящими экранами по токопроводящей жиле и изоляции, с последовательно наложенными поверх электропроводящего экрана лентами из электропроводящих материалов (бумага, полимерные ленты и др.), экрана из медных проволок, разделительного слоя из стеклоленты, внутренняя оболочка из поливинилхлоридной композиции пониженной пожароопасности, термический барьер из медной или алюминиевой ленты или стеклолент и наружная оболочка из поливинилхлоридной композиции пониженной пожароопасности, по ТУ 16.К71-335-2004 «Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10, 20, 35 кВ» (Изделия кабельные. Информационно-технический сборник. М., ОАО ВНИИКП, 2005. T.1, ч.1, стр.133).
Основной недостаток этих кабелей в том, что в условиях холодного климата при транспортировании, хранении и эксплуатации при температурах не выше минус 60° Сна поверхности наружной (защитной) оболочки появляются трещины, что со временем приводит к выходу кабеля из строя и значительному уменьшению срока его службы.
Поставленная задача заключалась в разработке конструкции кабеля, имеющей расширенный диапазон эксплуатации (от 40°С до -60°С) при повышенной пожаробезопасности при групповой прокладке кабелей (не распространение горения при прокладке в пучках по категории А (ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005, НПБ 248-97), и снижающей затраты при транспортировке, хранении и прокладке кабеля.
Технический результат достигается тем, что для внутренней оболочки применяется полимерная композиция, не содержащая галогенов, или поливинилхлоридная композиция пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 40, для оболочки применяется поливинилхлоридный пластикат пониженной горючести с температурой хрупкости не выше минус 50°С, с кислородным индексом 40-52.
2
Кабели изготавливаются одножильными и имеют номинальное сечение от 35 до 800 мм.
Токопроводящие жилы - медные или алюминиевые.
2
2
Конструкция приведена на примере кабелей номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм, с сечением медного экрана 16 мм на напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ в табл.1:
Таблица 1
Характеристики
120/16-6 кВ
120/16-10 кВ
120/16-20 кВ
120/16-35 кВ
Конструкция токопроводящей жилы
19×2,91
19×2,91
19×2,91
19×2,91
Диаметр уплотненной токопроводящей жилы, мм
12,8
12,8
12,8
12,8
Толщина внутреннего экрана, мм
0,6
0,6
0,6
0,6
Толщина изоляции, мм
2,5
3,4
5,5
8,5
Толщина наружного экрана, мм
0,6
0,6
0, 6
0,6
Диаметр изолированной жилы, мм
20,2
22,0
26,2
32,2
Количество и толщина электропроводящих лент
2×0,12
2×0,12
2×0,12
2×0,12
Количество и диаметр медных проволок экрана
16×1,11
16×1,11
16×1,11
16×1,11
Толщина и ширина медной ленты экрана, мм
0,1×10
0,1×10
0,1×10
0,1×10
Количество и толщина стеклоленты
1×0,20
1×0,20
1×0,20
1×0,20
Диаметр по разделительному слою, мм
23,7
25,5
30,3
36,3
Толщина внутренней оболочки, мм
1,5
2,0
3,0
3,0
Количество и толщина стеклоленты
2×0,20
2×0,20
2×0,20
2×0,20
Таблица 1 (продолжение)
Характеристики
120/16-6 кВ
120/16-10 кВ
120/16-20 кВ
120/16-35 кВ
Толщина наружной оболочки, мм
3,0
3,0
3,0
3,2
Наружный диаметр, мм
33,9
36,7
43,5
49,9
Все материалы, используемые при изготовлении кабеля, соответствуют утвержденной на них нормативно-технической документации, а также документации фирм «Borealis» (Дания) и «DOW Chemical» (США). Технология изготовления кабеля базируется на использовании промышленного кабельного оборудования.
Фигура 1: на токопроводящую жилу (1) экструзией накладываются внутренний экран (2) из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, изоляция (3) из сшитого полиэтилена и наружный экран (4) электропроводящей сшитой композиции полиэтилена.
Поверх наружного электропроводящего экрана накладывается слой (5) из ленты электропроводящей бумаги или электропроводящего нетканого полотна, или электропроводящей полимерной ленты.
2
Поверх слоя электропроводящих лент накладывается медный экран (6), состоящий из медных проволок, поверх которых спирально накладывается медная лента. Номинальное сечение экрана 16 мм.
Поверх медного экрана накладывается разделительный слой (7) в виде обмотки из стеклолент или лент кабельной или крепированной бумаги, или полимерных лент.
Поверх разделительного слоя накладывается внутренняя оболочка (8) из полимерной композиции, не содержащей галогенов, или поливинилхлоридной композиции пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 40.
Поверх внутренней оболочки накладывается термический барьер (9) в виде обмотки из стеклолент или медных лент, или алюминиевых лент.
Поверх термического барьера накладывается наружная оболочка (10) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с температурой хрупкости не выше минус 50°С, с кислородным индексом 40-52.
Проведенные испытания подтвердили достижение технического результата заявленной полезной модели, а именно стойкости кабеля к воздействию пониженной температуры окружающей среды до минус 60°С, к изменению температуры от минус 60°С до плюс 40°С (по ГОСТ 20.57.406-81) и не распространению горения при прокладке кабелей в пучках по категории А (по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005).