КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ, СОДЕРЖАЩИЙ САМОРЕГУЛИРУЮЩИЙСЯ КАБЕЛЬ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям силовых кабелей, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в сетях на напряжение от 1 до 35 кВ, номинальной частотой 50 Гц.
Уровень техники
Известны кабели силовые с пластмассовой изоляцией на напряжение 1 и 3 кВ, содержащие токопроводящие жилы, покрытые изоляцией, выполненной из поливинилхлоридного пластиката, в том числе пониженной пожароопасности, или из сшитого полиэтилена, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с экраном или без экрана, с броней или без брони, содержащий наружную оболочку из поливинилхлоридного сертификата, в том числе пониженной пожароопасности, или из полиэтилена, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов (ГОСТ 31996 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ», дата введения - 01.01.2014).
Признаки известного кабеля, являющиеся общими с признаками заявляемой полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит токопроводящую жилу, покрытую полимерной изоляцией, а также содержит внешнюю оболочку, выполненную из полимерного материала.
Известны кабели силовые с пластмассовой изоляцией предназначенные для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение от 6 до 35 кВ включительно номинальной частотой 50 Гц, содержащие токопроводящие жилы, покрытые экструдированным экраном из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцией из сшитой полимерной композиции и вторым экструдированным экраном из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку электропроводящей лентой, металлический экран, разделительный слой в виде обмотки лентой или полимерной оболочки и наружную полимерную оболочку (ГОСТ Р 55025 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на напряжение от 6 до 35 кВ включительно», дата введения - 01.07.2013).
Признаки известного кабеля, являющиеся общими с признаками заявляемой полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит токопроводящую жилу, покрытую полимерной изоляцией, а также содержит внешнюю оболочку, выполненную из полимерного материала.
2
2
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в сетях на напряжение от 6 до 35 кВ включительно, номинальной частотой 50 Гц, содержащий по крайней мере одну токопроводящую жилу, полупроводящий экран поверх жилы, изоляцию, полупроводниковый экран по изоляции, металлический экран из медных проволок и наружную оболочку, при этом поверх металлического экрана из медных проволок расположен по крайней мере один электрически изолированный нагревательный элемент из металла со значением удельного электрического сопротивления не менее 0,9 Ом⋅мм/м и номинальным сечением не более 10,0 мм, нагревательный элемент выполнен в виде металлического проводника, поверх которого наложена изоляция, при этом наружная оболочка расположена поверх указанного нагревательного элемента (патент на ПМ №186328, опубликованный 16.01.2019, бюл. №2).
Признаки известного кабеля, являющиеся общими с признаками заявляемой полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит токопроводящую жилу, покрытую полимерной оболочкой, а также наружную полимерную оболочку и нагревательный элемент.
Недостатком прототипа является использование нагревательного кабеля, выполненного в виде металлического проводника, покрытого изоляцией.
Техническая проблема заключается в необходимости прогрева силового кабеля при прокладке его в районах с холодным климатом, при этом прогрев должен быть равномерным, регулируемым, без повышения температур.
Раскрытие сущности полезной модели
Технический результат достигается тем, что кабель содержит скрученные между собой изолированные токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта полимерной изоляцией и полимерную оболочку, а также кабель содержит саморегулирующийся нагревательный кабель с основой в виде полупроводниковой матрицы.
Основным отличием саморегулирующегося нагревательного кабеля от обычного нагревательного является наличие полупроводниковой матрицы. Матрица состоит из параллельно расположенных проводников, обеспечивающих напряжение по всей длине кабеля, покрытых полимерной изоляцией.
С повышением температуры до положительного значения, полимер расширяется, локальные проводящие связи или дорожки, по которым протекает ток, уменьшаются - мощность понижается, выделение тепла уменьшается, что обеспечивает отсутствие повышения допустимой температуры.
При снижении температуры воздуха, частицы полимера сужаются, число дорожек для прохождения тока увеличивается - мощность повышается. Возрастает тепловыделение матрицы. За счет этого нагревательный кабель является саморегулирующимся.
Применение саморегулирующегося кабеля для прогрева силового кабеля является наиболее оптимальным.
Осуществление полезной модели
В пределах заявленных патентных прав возможны следующие варианты осуществления полезной модели.
Токопроводящая жила кабеля выполнена медной или алюминиевой.
Поверх токопроводящей жилы может быть наложена изоляция из поливинилхлоридного пластиката, или из полиэтилена силановой сшивки.
Поверх токопроводящей жилы может быть наложена трехслойная изоляция: первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляция из сшитой полимерной композиции, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции. Поверх трехслойной изоляции наложен металлический экран.
Изолированные токопроводящие жилы скручены между собой.
В междужильном пространстве установлен саморегулирующийся нагревательный кабель с основой в виде полупроводниковой матрицы.
Поверх скрученных жил может быть наложен разделительный слой, выполненный в виде обмотки лентой или в виде внутренней выпрессованной оболочки.
Поверх разделительного слоя может быть наложен металлический экран.
Поверх разделительного слоя может быть наложена броня.
Наружная оболочка силового кабеля может быть выполнена из поливинилхлорида, или из поливинилхлорида пониженной опасности, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов.