ЖАРОСТОЙКИЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при изготовлении жаростойкого кабеля, пригодного для применения в пожароопасных условиях и в агрессивных средах, включая активную зону атомного реактора.
Известен жаростокий кабель, выполненный в виде наружной металлической оболочки, в которую помещены от двух до четырех токопроводящих жил, изолированных от оболочки минеральной изоляцией (RU 66106, публ. 2007 г.) /1/. Конструкция известного кабеля отличается сечением токопроводящих жил в форме секторов или сегментов, максимально заполняющих пространство в оболочке. Задача, решаемая известным техническим решением, состоит в возможности создания конструкции кабеля с тонким сечением, но низким электросопротивлением. Однако конструкция кабеля, основанная на токопроводящих жилах сечением различной формы, которые к тому нужно монтировать в металлическую оболочку с условием максимального заполнения ее пространства, не является технологичной, т.к. имеет низкий уровень унификации комплектующих и трудоемка в сборке.
Известен жаростокий кабель, содержащий металлическую оболочку, в которую помещены изолированные друг от друга и оболочки термоэлектронные жилы, при этом оболочка выполнена из трубок, установленных с зазором, заполненным магнезиальной изоляцией и изготовленных из металлов или сплавов или сталей, стационарные потенциалы которых отличаются более чем на 0,15 В и имеют разные знаки., т.е. положительный и отрицательный (RU 2200998, публ. 2003 г.) /2/. При этом трубки, как наружная, так и внутренняя, могут быть выполнены из циркония. Технический результат, на достижение которого направлено известное решение, заключается в повышении механических (прочностных и пластических) свойств кабеля при том же и даже меньшем его диаметре и уменьшении числа технологических операций при изготовлении кабеля. За счет большей гибкости и уменьшении диаметра при повышенных пластических свойствах, известный кабель позволяет проводить линии кабельной передачи в малодоступных для кабеля местах.
В частном случае, если наружный слой оболочки жил выполнить из циркония, сферу использования известного кабеля можно распространить на активную зону ядерного реактора, т.к. сечение захвата нейтронов цирконием заметно меньше, чем у многих других конструкционных материалов. При изготовлении из циркония внутреннего слоя оболочки кабеля, он может быть использован в качестве геттера кислорода, водорода и азота за счет хороших адсорбционных свойств циркония. Таким образом, цирконий, применяемый в изобретении /2/, улучшает измерительные свойства кабеля с термоэлектронными жилами, помещенных в оболочку из трубок из металлов и сплавов с определенным стационарным потенциалом, нежели обеспечивает ему защитные свойства от агрессивных воздействий окружающей среды.
При этом конструкция, содержащая несколько установленных с зазором трубок, необходимость их заполнения магнезиальной изоляцией, применение специальных сплавов и сталей усложняют технологию изготовления известного кабеля. Расширение сферы его использования на активную зону ядерного реактора осуществимо за счет еще большего усложнения технологии путем изготовления оболочки из циркония.
Задача настоящего технического решения заключается в создании технологичной конструкции жаростойкого кабеля с повышенными механическими свойствами. Для решения поставленной задачи жаростойкий кабель содержит токопроводящие жилы, выполненные из сплава на основе циркония, имеющие на поверхности изолирующий слой, полученный окислением материала токопроводящей жилы.
Сущность заявленного решения заключается в том, что кабель формируется непосредственно из токопроводящих жил, изготовленных из сплава на основе циркония без каких-либо дополнительных изолирующих или защитных оболочек. Изоляция жил осуществляется за счет появления на поверхности токопроводящей жилы оксидного слоя этого металла, являющегося материалом жилы. Пленка оксида циркония на поверхности токопроводящей жилы является устойчивой к механическим, химическим и радиационным воздействиям, она предохраняет каждую жилу от электрического контакта между собой и соответственно жилы и кабель в целом от контакта с окружающей средой и может применяться в пожароопасных условиях и в агрессивных средах, включая активную зону атомного реактора. При этом кабель не нуждается в каких-либо дополнительных изолирующих или защитных оболочках, а технология его изготовления сводится к изготовлению самого проводника из сплава на основе циркония, изолирующий слой которого обладает еще и свойством «самозаживляемости» повреждений. Новый технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в наличии на токопроводящих жилах кабеля самозаживляющегося, защитного, устойчивого к механическим, химическим и радиационным воздействиям изолирующего слоя, полученного в процессе изготовления собственно кабеля, что существенно упрощает технологию этого процесса.
Полезная модель иллюстрируется рисунком, где изображено сечение жаростойкого кабеля. Кабель содержит токопроводящие жилы 1, выполненные из сплава на основе циркония, и изолирующий слой оксида циркония 2, полученный окислением материала токопроводящей жилы, например, на воздухе, каждой жилы по отдельности, либо всей заготовки кабеля. Кабель может быть выполнен из токопроводящей проволоки в виде мотка или катушки и любом другом виде, удобном для размещения в нагревательном устройстве.