Кабель судовой

Полезная модель относится к области судового электрооборудования, а конкретно к судовым кабелям.
В отличие от других типов кабелей к судовым кабелям предъявляются повышенные требования устойчивости к гидростатическому давлению, к действию морской воды, солнечного излучения, а также требование стойкости к воздействию нефтепродуктов.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является полезная модель по патенту РФ №191800 «Кабель судовой пожаробезопасный».
Кабель по данному патенту содержит токопроводящие жилы с изоляцией, скрученные в сердечник, поверх которого имеется заполнитель из эластичной безгалогенной, не распространяющей горение композиции, являющийся внутренним покрытием кабеля, и наружную оболочку кабеля, выполненную из материала, сшитого методом радиационного модифицирования
Токопроводящие жилы выполнены из медных или медных луженых проволок.
Изоляция жил выполнена, как и наружная оболочка кабеля, из материала, сшитого методом радиационного модифицирования.
Под изоляцией каждой токопроводящей жилы имеется огнестойкий элемент из стеклослюдоленты.
Поверх изоляции жил наложен экран, выполненный из медных или медных луженых проволок, поверх которого может быть наложена броня из стальных оцинкованных или медных луженых проволок для защиты кабеля от механических повреждений.
В этом случае под броней, наложенной на токопроводящую жилу, наложена внутренняя оболочка, выполненная из материала, сшитого методом радиационного модифицирования.
Поверх жил сердечника уложен заполнитель из эластичной безгалогенной, не распространяющей горение композиции, представляющий собой внутреннюю оболочку изолированных жил.
Поверх сердечника кабель имеет оплетку, которая может быть выполнена либо как общий экран, выполненный из металлополимерной ленты, под которым размещен контактный проводник из медных луженых проволок, либо как броня из стальных оцинкованных или медных луженых проволок, а также имеет внутреннюю оболочку из материала для наружной оболочки.
Данный кабель отвечает требованию, прописанному в п. 2.7.3. ГОСТ 7866.1-76 «Кабели судовые», гарантированно обеспечивать срок службы судовых кабелей в течение 25 лет.
Поскольку указанный выше кабель судовой сохраняет свои защитные свойства лишь в течение установленных 25 лет, постоянно возникает проблема его неоднократной замены на судах по истечении его гарантированного срока эксплуатации, поскольку в настоящее время жизненный цикл судов, оборудованных такими кабелями, составляет не менее 60 лет. Проблема усугубляется тем, что кабели прокладываются на судах в труднодоступных местах, их замена всегда вызывает определенные трудности и является довольно затратной.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение срока службы судовых кабелей сверх гарантированного срока эксплуатации в течение 25 лет.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, достигается путем создания дополнительной защиты кабеля судового от процесса старения изоляции после первого цикла короткого замыкания, от химической коррозии материала жилы, а также путем снижения воздействия теплового удара продуктами термической деструкции на материал изоляции жил при аварийных режимах работы изделия.
Для решения поставленной задачи кабель судовой содержит токопроводящие жилы, выполненные из медных или медных луженых проволок, покрытые изоляцией и скрученные в сердечник, поверх которого имеется внутренняя оболочка, другие слои и наружная оболочка.
Пространство между проволоками жилы заполнено электропроводящим термореактивным материалом - заполнителем, например, резиной, эластомером, пластмассой, полимерами, каучуком или латексом. Такой заполнитель снижает количество кислорода, паров воды и препятствует продольному распространению газов внутри жилы, что повышает надежность и долговечность жилы за счет исключения возможности вступления в химическую реакцию при высоких температурах кислорода с материалом жил и материалом изоляции.
Каждая жила покрыта собственной изоляцией из термореактивного полимера, например, из сшитого компаунда, в котором эластомером может быть этилен-пропилен или этилен-пропиленовый каучук, или пропилен, или полиэтилен, или этиленвинилацетат, или эквивалентный синтетический эластомер.
Термореактивные полимеры для указанных целей могут быть получены различными методами, такими, как метод радиационной модификации, метод холодной или горячей вулканизации, метод фотоотверждения.
Применение термореактивного полимера в качестве изоляции многопроволочных жил кабеля обеспечивает снижение теплового воздействия на материал изоляции токопроводящих жил, повышая его надежность и долговечность за счет исключения возможности вступления в химическую реакцию при высоких температурах кислорода с материалом жил и материалом изоляции.
Под изоляцией токопроводящей жилы сформирован термостойкий барьер, представляющий собой особый разделитель, выполненный в виде обмотки из одной или нескольких электроизоляционных пленок, например, из полиимида. Такие электроизоляционные пленки имеют температурный индекс не менее +200°С.
Термостойкий барьер снижает воздействие на материал изоляции теплового излучения от нагрева жилы, возникающего при коротком замыкании продолжительностью не более 5 секунд и температуры более +160°С.
При этом термостойкий барьер повышает параметры работы кабеля при коротком замыкании по сравнению с параметрами, установленными действующим стандартом ГОСТ 24234-80 «Пленка полиэтилентерефталатная» максимальной температурой эксплуатации +155°С и температурой деструкции +250°C.
Термостойкий барьер обеспечивает замедление процесса старения изоляции после первого цикла короткого замыкания. Кроме того, термостойкий барьер препятствует химической коррозии материала жилы и снижает воздействие теплового удара продуктами термической деструкции на материал изоляции жил при аварийных режимах работы кабеля.
Изолированные жилы скручены в сердечник, имеющий внутреннее покрытие, поверх сердечника, в свою очередь, размещена оплетка, поверх которой размещена внешняя оболочка кабеля.
Новым в предлагаемой полезной модели является совокупность следующих признаков:
заполнитель пространства между проволоками жилы выполнен из электропроводящего термореактивного материала,
изоляция жилы выполнена из термореактивного полимера;
размещение под изоляцией жилы термостойкого барьера, выполненного в виде обмотки из одной или нескольких электроизоляционных пленок.
Совокупность указанных новых признаков позволяет существенно увеличить срок эксплуатации кабеля судового за счет:
повышения надежности и долговечности кабеля за счет исключения возможности вступления в химическую реакцию при высоких температурах кислорода с материалом жил и материалом изоляции.
замедления процесса старения изоляции после первого цикла короткого замыкания;
снижения воздействия теплового удара продуктами термической деструкции на материал изоляции при аварийных режимах работы кабеля.
Кабель судовой по заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено поперечное сечение одной из изолированных токопроводящих жил, входящей в сердечник кабеля, а на фиг. 2 изображено поперечное сечение кабеля судового.
2
14
На фиг. 1 представлено поперечное сечение токопроводящей жилы, состоящей из медных проволок 1, пространство между которыми содержит заполнитель 2. Поверх заполнителя 2 сформирован термостойкий барьер 3, выполненный в виде обмотки из нескольких электроизоляционных пленок с температурным индексом не менее +200°С, например, смола, наложенная методом обмотки. Поверх термостойкого барьера 3 наложена изоляция 4 из термореактивного материала номинальной толщиной не менее 0,5 мм с прочностью при разрыве не менее 4,2 Н/мм, относительным удлинением при разрыве не менее 200%, удельным объемным электрическим сопротивлением не менее 10 Ом⋅см и классом нагревостойкости не менее «Е» (120°С).
На фиг. 2 представлено поперечное сечение кабеля, включающего три покрытые изоляцией токопроводящие жилы 5, скрученные в сердечник 6, поверх которого наложена известная внутренняя оболочка 7 из термореактивного материала, придающая кабелю цилиндрическую форму. Поверх внутренней оболочки 7 наложена оплетка 8, поверх которой наложена наружная оболочка 9.
Как показали испытания, предлагаемая конструкция кабеля судового позволяет увеличить гарантированный срок службы кабеля сверх 25 лет за счет размещения между проволоками жилы заполнителя из электропроводящего термореактивного материала, выполнения изоляции токопроводящих жил из термореактивного полимера и за счет сформированного под изоляцией каждой жилы термостойкого барьера, выполненного в виде обмотки из нескольких электроизоляционных пленок с температурным индексом не менее +200°С.