ПРОВОД МОНТАЖНЫЙ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СПЕКАЕМОЙ ПЛЕНКИ

Техническое решение относится к области электротехники, а именно к монтажным проводам с изоляцией из спекаемой пленки.
2
Известны монтажные провода с изоляцией из спекаемых пленок, наложенных в виде обмотки. К таким проводам относятся, например, провода марки МС 16-13 с жилами сечением от 0,02 до 0,5 мм и толщиной изоляции от 0,2 до 0,3 мм по ТУ 16-505.083-78.
Электрическая изоляция провода, выбранного в качестве аналога, получена путем намотки лент из спекаемого материала, в частности, СКЛФ-4Д (сырая каландрованная лента) с положительным перекрытием 70% (см. рис.1).
Для получения однородной по длине провода толщины изоляции намотка лент должна производиться на прецессионной обтмоточной машине, оснащенной контрольной и регулирующей аппаратурой, позволяющей поддерживать заданный шаг и натяжение в пределах 1%. Причем, так как обмотка выполняется лентами шириной 4,0-6,0 мм при положительном перекрытии 70%, шаг намотки составляет 1,5-2,0 мм, что при числе оборотов 1000 об/мин дает линейную скорость обмотки ≤2,0 м/мин.
При колебаниях шага намотки и натяжения образуются места с рыхлой намоткой (при слабом натяжении), утонения при сильном натяжении (за счет вытяжки ленты), спиральные ребра на поверхности изоляции при набегании верхней кромки и т.п. дефекты намотки. Эти дефекты, как показала опытная проверка, не устраняются при протаскивании через калибр, так как при поперечном расположении лент указанные дефекты расположены поперек движения провода и усилия, возникающие в калибре, приводят к сдвигу витков, а в местах образования ребер даже к разрыву изоляции.
При спекании лент путем нагрева до температуры фазового перехода материал ленты переходит в гелеобразное состояние, однако, геометрия слоя изоляции не изменяется, поэтому все дефекты намотки остаются в готовом проводе.
В результате изменения толщины изоляции по длине провода могут достигать (согласно технологической документации на провода МС 16-13)-50%, при этом кромка ленты, расположенная на поверхности изоляции, образует спиральную борозду или выступ с шагом равным 1/3 ширины ленты вдоль всей длины провода, в силу чего провод при любом режиме намотки имеет шероховатую поверхность со спиральными бороздами и ребрами при колебании диаметра провода в пределах ±15-20%.
Монтаж провода-аналога крайне сложен и требует особой тщательности, так как при высокой плотности монтажа при проводке провода по трассе прокладки в монтажных отверстиях и узких каналах на поверхности провода в местах дефектов могут образовываться задиры и потертости изоляции, что при толщине изоляции 0,18-0,22 мм, характерной для проводов этого типа, снижает надежность работы монтажной схемы в целом.
В предлагаемом в качестве полезной модели проводе с изоляцией из спекаемых лент, в частности, из лент СКЛФ-4Д, наложенных на токопроводящую жилу путем намотки, лента в процессе намотки располагается с шагом обмотки многократно превышающим ширину ленты, то есть практически продольно (параллельно оси провода) и оборачивается (наматывается) вокруг жилы с помощью известного приспособления, называемого «улитка», представляющего собой коническую спираль («фунтик»). В процессе продольного перемещения ленты в «улитке» в зазоре между витками спирали лента образует цилиндрическую спираль вокруг т/п жилы, которая в процессе наложения изоляции движется синхронно с лентой по оси «улитки» (см. рис.2).
из
ж
из
л
из
л
из
л
из
л
л
л
2
2
2
2
Геометрические параметры «улитки»: угол, длина и число витков, - подбираются таким образом, чтобы диаметр выходного отверстия был ≥dж+1,2Δ, где d - диаметр т/п жилы, Δ - номинальная толщина изоляции готового провода. Ширина ленты выбирается равной b=1,3S/Δ, где S - площадь поперечного сечения изоляции готового провода, Δ - толщина ленты. Так, например, для провода МС 16-13-0,05 мм: S - 0,27 мм, Δ - 0,045 мм, b=6,0 мм, для провода МС 16-13-0,5 мм соответственно: 0,69 мм, 0,07 мм, b=10 мм. При этом отдающий ролик с лентой в процессе намотки слегка притормаживается для предотвращения инерционного раскручивания ролика и лента в «улитку» поступает практически без натяжения.
пp
пp
Непосредственно за «улиткой» по ходу движения провода устанавливаются 2-4 калибра, в качестве которых используются волочильные фильеры, имеющие специфическую форму канала, рассчитанную на плавную деформацию провода, причем диаметры выходных отверстий фильер подбираются определенным образом, в результате чего изоляция провода деформируется в поперечном направлении без удлинения до диаметра равного 1,05-1,1d, где d - диаметр готового провода.
Таким образом, при описанном выше способе образования изоляции из спекаемых лент, в частности, из СКЛФ-4Д, изоляция провода перед запечкой имеет ровную, гладкую и блестящую поверхность без рисок, борозд, ребер и т.п.дефектов, причем диаметр провода по длине провода находится в пределах 1,05÷1,1 от номинала, а материал изоляции уплотнен практически до 90% плотности запеченного материала. Благодаря тому, что лента поступает в «улитку» и дальше в фильеры практически без продольного натяжения уплотнение материала происходит исключительно за счет поперечного сжатия и продольная составляющая внутреннего напряжения в изоляции равна нулю.
При правильном подборе маршрута волочения верхний слой изоляции на глубину ≈(5-10)µ уплотняется до 100% плотности запеченного материала, образуя на поверхности изоляции «корку», предохраняющую изоляцию от повреждения.
При последующей термообработке усадка составляет не более 5%, после охлаждения образуется концентрический слой изоляции из монолитного материала без внутренних дефектов с ровной, гладкой, блестящей поверхностью и толщиной в пределах 1,0÷1,02 от номинала. Причем в силу отсутствия в изоляции продольных внутренних напряжений термоусадка изоляции готового провода при испытании на термоустойчивость не превышает 1%, от допустимого значения для проводов этого типа.
В силу того, что уплотнение материала изоляции до 90% плотности запеченного материала происходит в процессе волочения, диаметр готового провода по длине провода находится в пределах 1,0÷1,05 (0-5%) от номинала, в то время как допуск на диаметр проводов этого типа, в частности, для проводов МС 16-13, согласно технической документации ±15%.