КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ С ЭКРАНОМ ИЗ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ БУМАГИ (ВАРИАНТЫ)

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к силовым кабелям с экранами по изоляции, выполненными из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев с включением технического углерода в композицию электропроводящего слоя.
Уровень техники
Известен кабель силовой с пропитанной бумажной изоляцией на напряжение 6 и 10 кВ, в котором поверх поясной изоляции наложен экран из электропроводящей бумаги (ГОСТ СССР 18410-73 «Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией», дата введения 01.01.1982, пункт 2.2.8). При этом в данном кабеле используется кабельная электропроводящая бумага марок ЭКУ-080, ЭКУ-120 - однослойная или двухслойная уплотненная, изготовленная из электроизоляционной небеленой сульфатной целлюлозы с включением в композицию слоев технического углерода (Межгосударственный стандарт ГОСТ 10751-85 «Бумага электропроводящая кабельная», дата введения 01.01.1987, пункты 1.1 и 2.2а).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками обоих вариантов заявленной полезной модели, заключаются в выполнении экрана из электропроводящей бумаги с включением в композицию слоев технического углерода.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается обоими вариантами полезной модели, заключается в ограниченности арсенала конструкций силовых кабелей с экраном по изоляции из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев с включением технического углерода в композицию электропроводящего слоя.
3
2
3
2
3
2
3
2
Наиболее близким аналогом (прототипом) в отношении обоих вариантов заявленной полезной модели является кабель электрический силовой с пропитанной бумажной изоляцией и экраном, в качестве которого используется бумага электропроводящая кабельная двухцветная микрокрепированная марки БЭКДм с электропроводным покрытием на основе печной сажи и графита (Патент RU №65682 U1, МПК H01B 9/00, опубликовано 10.08.2007). Бумагой-основой для бумаги БЭКДм-130 является микрокрепированная бумага марки БКМ-120 или БКМ-130 по ТУ 5433-004-50289046-2003 толщиной 120-130 мкм, получаемая из сульфатной небеленой целлюлозы, а для БЭКДм-150 - микрокрепированная бумага марки БКМ-140 или БКМ-150 по тому же ТУ. При этом на бумагу-основу нанесен с одной стороны состав электропроводный углеродный СЭУ по ТУ 2316-005-50289046-2003, состоящий из водной эмульсии технического углерода и полимерного связующего с добавками, который подвергнут термообработке для удаления воды и полимеризации связующего (сведения о бумаге БЭКДм взяты из ТУ 5433-003-50289046-2002 «БУМАГА ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ КАБЕЛЬНАЯ ДВУХЦВЕТНАЯ», введены ООО «СЕВАН» и «ВНИИ КП» с 01.12.2003, пункты 1.2.1 и 1.2.2). В свою очередь бумага-основа микрокрепированная указанных марок характеризуется следующими основными показателями: БКМ-120 - толщина 120±7 мкм, плотность 0,70±0,05 г/см, энергия разрыва в машинном направлении не менее 160 Дж/м; БКМ-130 - толщина 130 мкм (±7), плотность 0,70 г/см (±0,05), энергия разрыва в машинном направлении не менее 172 Дж/м; БКМ-140 - толщина 140 мкм (±8), плотность 0,75 г/см (±0,05), энергия разрыва в машинном направлении не менее 185 Дж/м; БКМ-150 - толщина 150 мкм (+10, -6), плотность 0,68 г/см (±0,05), энергия разрыва в машинном направлении не менее 185 Дж/м (сведения взяты из ТУ 5433-004-50289046-2003 «БУМАГА-ОСНОВА КАБЕЛЬНАЯ МИКРОКРЕПИРОВАННАЯ», введены ООО «СЕВАН» и «ВНИИ КП» с 01.04.2005).
2
Признаки известного кабеля силового с экраном из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев, совпадающие с признаками первого варианта заявленной полезной модели, заключаются в том, что изоляционный слой представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся энергией разрыва в машинном направлении не менее 160 Дж/м, а электропроводящий слой представляет собой полимерную пленку, содержащую печную сажу и графит.
3
2
Признаки известного кабеля силового с экраном из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев, совпадающие с признаками второго варианта заявленной полезной модели, заключаются в том, что изоляционный слой представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся плотностью 0,65-0,76 г/см, и энергией разрыва в машинном направлении не менее 160 Дж/м, а электропроводящий слой представляет собой полимерную пленку.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается обоими вариантами полезной модели, заключается в ограниченности арсенала конструкций силовых кабелей с экраном по изоляции из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев с включением технического углерода в композицию электропроводящего слоя.
Раскрытие полезных моделей
Задача, на решение которой направлены все варианты заявленной полезной модели, заключается в расширении арсенала кабелей силовых с экраном по изоляции из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев с включением технического углерода в композицию электропроводящего слоя.
Технический результат заключается в реализации указанного назначения.
3
2
Достигается технический результат в первом варианте заявленной полезной модели тем, что в кабеле силовом с экраном из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев, изоляционный слой представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся плотностью, превышающей 0,76 г/см, и энергией разрыва в машинном направлении не менее 160 Дж/м, а электропроводящий слой представляет собой полимерную пленку, содержащую печную сажу и графит.
3
2
Достигается технический результат во втором варианте заявленной полезной модели тем, что в кабеле силовом с экраном из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев, изоляционный слой представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся плотностью, превышающей 0,65 г/см, и энергией разрыва в машинном направлении не менее 160 Дж/м, а электропроводящий слой представляет собой полимерную пленку, содержащую либо печную сажу, либо графит.
3
Новый признак заявленного технического решения по первому варианту полезной модели заключается в том, что изоляционный слой электропроводящей бумаги представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся плотностью, превышающей 0,76 г/см.
3
Новые признаки заявленного технического решения по второму варианту полезной модели заключается в том, что изоляционный слой электропроводящей бумаги представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся плотностью, превышающей 0,76 г/см, а электропроводящий слой представляет собой полимерную пленку, содержащую либо печную сажу, либо графит. Осуществление полезных моделей
3
2
Кабель силовой по первому варианту полезной модели содержит медные или алюминиевые токопроводящие жилы. На каждую жилу наложена фазная изоляция; при этом толщина этой изоляции зависит от марки кабеля (номинального напряжения) и толщины бумаги, используемой в качестве фазной изоляции. Промежутки между жилами заполнены бумажными жгутами. Поверх скрученных изолированных жил и бумажных жгутов наложена поясная изоляция, выполненная из бумажных лент. На поясную изоляцию наложен экран из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев, причем изоляционный слой представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся плотностью, превышающей 0,76 г/см, и энергией разрыва в машинном направлении не менее 160 Дж/м, а электропроводящий слой представляет собой полимерную пленку, содержащую печную сажу и графит. Поверх экрана наложена влаго- и воздухонепроницаемая защитная металлическая оболочка (свинцовая или алюминиевая). Поверх металлической оболочки расположены защитные покровы: подушка, состоящая из чередующихся слоев битума, полиэтилентерефталатной пленки и крепированной бумаги или нетканого полотна; броня из стальных лент или проволоки; наружный покров из чередующихся слоев битума, полиэтилентерефталатной пленки, волокнистых материалов (стеклопряжи или пропитанной кабельной пряжи или пропитанной тканевой джутовой ленты), мела или пластмассовой оболочки (пластифицированный поливинилхлорид или полиэтилен).
3
Кабель по второму варианту полезной модели отличается от первого варианта тем, что изоляционный слой электропроводящей бумаги экрана представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся плотностью, превышающей 0,6 г/см, а электропроводящий слой электропроводящей бумаги экрана представляет собой полимерную пленку, содержащую либо печную сажу, либо графит.
Изготовление кабеля осуществляют, например, следующим образом.
2
3
2
3
2
2
3
2
3
2
3
2
3
Микрокрепированную бумагу, предназначенную для изоляции жил и характеризующуюся либо удельной массой, превышающей 69 г/м, и плотностью, превышающей 0,75 г/см, либо удельной массой 60-120 г/м, плотностью 0,65-0,85 г/см и энергией разрыва, превышающей 450 Дж/м, предварительно нарезают на ленты определенной ширины (14-30 мм) и накладывают на токопроводящие жилы на изолировочных лентообмоточных машинах по спирали с определенным шагом и скоростью наложения. Количество лент и толщина фазной изоляции зависят от марки кабеля (номинального напряжения) и толщины бумаги. Изолированные и маркированные жилы поступают на общую скрутку с заполнением промежутков между жилами бумажным или джутовым шпагатом. Бумажный шпагат изготавливается из микрокрепированной бумаги. Поверх скрученных изолированных жил накладывают поясную изоляцию из бумажных лент определенной ширины. В поясной изоляции используется микрокрепированная бумага, характеризующаяся либо 1) удельной массой, превышающей 69 г/м, и плотностью, превышающей 0,75 г/см, либо 2) удельной массой 60-120 г/м, плотностью 0,65-0,85 г/см и энергией разрыва, превышающей 450 Дж/м. В кабелях на напряжение 6 и 10 кВ поверх поясной изоляции и в кабелях на напряжение 20 и 35 кВ на жилы и поверх изоляции накладывают экран из электропроводящей бумаги, состоящей из изоляционного и электропроводящего слоев. По первому варианту полезной модели упомянутый изоляционный слой представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся плотностью, превышающей 0,76 г/см, и энергией разрыва в машинном направлении не менее 160 Дж/м, а упомянутый электропроводящий слой представляет собой полимерную пленку, содержащую печную сажу и графит. По второму варианту полезной модели упомянутый изоляционный слой представляет собой микрокрепированную бумагу, характеризующуюся плотностью, превышающей 0,65 г/см, и энергией разрыва в машинном направлении не менее 160 Дж/м, а упомянутый электропроводящий слой представляет собой полимерную пленку, содержащую либо печную сажу, либо графит. Затем кабель подвергают сушке-пропитке для удаления влаги и воздуха из бумажной изоляции, после чего на кабель накладывают влаго- и воздухонепроницаемую защитную металлическая оболочку (свинцовую или алюминиевую). Поверх металлической оболочки кабеля наносят защитные покровы: подушку, состоящую из чередующихся слоев битума, полиэтилентерефталатной пленки и крепированной бумаги или нетканого полотна; броню из стальных лент или проволоки; наружный покров из чередующихся слоев битума, полиэтилентерефталатной пленки, волокнистых материалов (стеклопряжи или пропитанной кабельной пряжи или пропитанной тканевой джутовой ленты), мела или пластмассовой оболочки (пластифицированный поливинилхлорид или полиэтилен). После изготовления кабель подвергают приемо-сдаточным и периодическим испытаниям.