ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к конструкции герметизированных в продольном и радиальном направлениях электрических кабелей. Герметизация кабелей подобного типа осуществляется за счет заполнения междужильного пространства сердечников кабелей специальными материалами, придающими кабелям круглую форму в сечении либо специальные свойства, например, огнестойкость.
Известна конструкция кабеля, защищенная патентом США № 5807635, представляющая изолированные электропроводящие жилы, помещенные в междужильный изолирующий материал на основе полиолефинов, выбранных из группы полиэтилена и/или полипропилена с добавлением гидразинов и аминов в качестве антиоксидантов. Однако, в соответствии с современными требованиями заполнители кабелей должны относится к трудногорючим материалам; композиции на основе полиолефинов этому требованию не соответствуют. Кроме того, данный материал, используемый для заполнения междужильного пространства заявленного кабеля, обладает высокой когезионной прочностью (в соответствии с ГОСТ 16336-77 прочность на разрыв порядка 12,2 МПа), что значительно затрудняет разделку кабеля при ремонте и монтаже и в отдельных случаях требует дополнительного подогрева кабеля.
Известен кабель с заполненным междужильным пространством, описанным в патенте США № 4361508. Материал, применяемый в качестве междужильного заполнителя, состоит из смеси минерального масла, этилен-стирольного и бутиленстирольного сополимера с добавкой термопластичного полимера. Наличие минерального масла в составе применяемого материала может привести к его выпотеванию через наружную оболочку кабеля, обычно выполняемого из ПВХ, и, как следствие, ухудшению ее свойств: снижение пластичности и т. д. Применение заявленного материала возможно только в производстве кабелей с наружными резиновыми оболочками, что значительно сужает возможности его использования.
Электрический кабель
Наиболее близким техническим решением к заявляемой конструкции электрического кабеля, является электрический кабель, описанный в авторском свидетельстве СССР № 1636861. В качестве заполнителя междужильного пространства согласно прототипу используют материал, состоящий из этиленпропилендиенового каучука и бутиленового каучука, каолина, стеарина, индустриального масла и дополнительно алкилфеноламинной смолы. Наличие индустриального масла в качестве пластифицирующей добавки также может привести к его выпотеванию на поверхности кабеля и ухудшению его эксплуатационных свойств. Кроме того, заявленное количество индустриального масла может привести к технологическим сложностям при переработке материала на стадии вальцевания ввиду его повышенной текучести. Введение индустриального масла в состав материала дополнительно дает антиадгезионный эффект, необходимый при разделке кабеля (разъединение по границам: поверхность наружной оболочки - поверхность междужильного заполнителя - поверхность изоляционного слоя токопроводящей жилы). Однако, введение в состав материала большого количества каучуков (36 мае. ч. на 100 мае. ч. высоконаполненной системы) затрудняет дальнейшую разделку кабеля ввиду необходимости приложения больших усилий (более 15 кг/см) для обрыва слоя междужильного заполнителя, что особенно важно при разделке кабелей бо.11ьших диаметров.
Кроме того, использование вышеуказанных составляющих композиции существенно сказывается на стоимости электрического кабеля.
Технической задачей создания заявленной полезной модели являлась разработка материала для заполнения междужильного пространства кабелей, высокопластичного, обладающего антиадгезионными свойствами и оптимальной когезионной прочностью: достаточной для сохранения прочности при . скручивании и укладке кабеля, невысокой на отрыв, обеспечивающей легкий доступ к токопроводящей жиле при разделке кабеля, высокотехнологичного при переработке, обладающего стабильными свойствами, обусловленными отсутствием выпотевания компонентов, и недорогого.
Техническим результатом заявляемой полезной модели явилось создание кабеля круглой формы в сечении, с заполненным междужильным пространством, отвечающего требованиям быстрой разделки; получаемого переработкой многостадийной экструзией, способного сохранять прочность отформованной заготовки при многократных изгибах и деформациях, с пониженной горючестью.
Поставленная задача достигается за счет применения в качестве материала для заполнения междужильного пространства состава на основе этиленпропиленового каучука в количестве 100 мае. ч., содержащего диоктилфталат в качестве пластифицирующей добавки в количестве от 10 до 20 мае. ч., стеарат кальция в количестве от 20 до 100 мае. ч. и парафин в количестве от 90 до 120 мае. ч. в качестве антиадгезионной добавки, сэвилен - добавки, улучшающей текучесть материала в количестве от 10 до 50 мае. ч., оксид цинка придающего теплостойкость, а также в качестве стабилизирующего агента в количестве от 10 до 50 мае. ч. и мел - недорогого структурирующего наполнителя, выполняющего, кроме того, функцию агента совмещения систем в количестве от 700 до 1120
мае. ч. (
На чертеже изображен заявляемый электрический кабель, разрез. Кабель содержит токопроводящие герметизированные жилы 1 многопроволочной конструкции, изоляцию 2. Герметизированные жилы скручивают в сердечник, при этом междужильное пространство 3 заполняется описанным выше материалом. Скрученные изолированные жилы заключают в оболочку 4.
Электрический кабель получают следующим образом. Металлические токопроводящие жилы (медные или алюминиевые) протягивают через экструзионную головку, куда подается полимерный расплав изоляционного пластиката. Полученные токопроводящие герметизированные жилы скручивают в сердечник и направляют во вторую экструзионную головку, куда подается материал для заполнения междужильного пространства, после чего электрический кабель направляют в третью экструзионную головку, где происходит нанесение оболочки.
Полученный электрический кабель с заполненным междужильным пространством имеет круглую форму в сечении и отвечает требованиям быстрой разделки, определяемой прочностью при отрыве материала для заполнения междужильного пространства (от 2 до 5 кг/см в зависимости от максимального и минимального содержания мела в материале) и достаточной пластичностью (относительное удлинение материала для заполнения междужильного пространства 20-30%). Материал для заполнения междужильного пространства технологичен для преработки (показатель текучести расплава от 2 до 5 г/10мин при нагрузке 2,16Н), а, благодаря большому содержанию, мела недорог и практически негорюч.
этиленпропиленовый каучук
марки СКЭПТ
парафин
диоктилфталат
мел
стеарат кальция
оксид цинка
сэвилен марки 115-07-375
ТУ 38-103252-79 ТУ 6-09-3637-87 ГОСТ 8728-77 ГОСТ 62085-73 ТУ 6-14-722-76 ГОСТ 10262-73 ТУ 6-05-1636-78 ТУ 301-05-56-96
Библиографические данные
1.Патент США №5807635 НКИ 428-379 опубл. 15.b9.98r.
2.ГОСТ 16336-77. Композиции полиэтилена для кабельной промышленности.
3.Патент США №4361508 НКИ 523-173 опубл. 30.11.82г.
4.Авторское свидетельство СССР № 1636861 МКИ Н01 В 13/32 опубл. 91г. (прототип).