КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ГИБКИЙ

Заявляемый кабель применяется в блоках управления и питания постоянно вращающихся приводных цепей или деталей машин, эксплуатирующихся в экстремальных условиях, в том числе в наземных буровых платформах при переменном напряжении 0,66 кВ частотой до 400 Гц или постоянном напряжении до 1,2 кВ в различных климатических условиях, в том числе во влажных средах при температуре окружающей среды от минус 60ºС до плюс 60ºС.
Известен кабель силовой гибкий многожильный с резиновой изоляцией и оболочкой, который предназначен для присоединения передвижных механизмов к электрическим сетям при переменном напряжении до 0,66 кВ частотой 400 Гц, в том числе при наличии в линии участков вертикальной или горизонтальной воздушной подвески. Это кабель гибкий с резиновой изоляцией общего назначения марки КГ по ТУ 16.К73.05-93 (см. справочник «Электрические провода и шнуры», авторы Н.И.Белоруссов, А.Е.Саакян, А.И.Яковлева, издательство «Энергия», г. Москва, 1979 г.), который предназначен для присоединения различных передвижных механизмов при температуре от минус 40 до плюс 50°С.
2
Кабель марки КГ состоит: из скрученных изолированных резиной токопроводящих жил, изоляции, оболочки (при номинальном сечении основных медных жил - 0,75 ч 6,00 мм), при этом шаг скрутки изолированных жил - не более 16 диаметров по скрутке кабеля.
Данный кабель имеет недостаточную механическую прочность и недостаточную гибкость для рассматриваемой области применения. При вертикальной или горизонтальной воздушной прокладке увеличение механической нагрузки может привести к повреждению данного кабеля.
Самый близкий по существенным признакам аналог (см. патент №44881 КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ГИБКИЙ).
Кабель силовой гибкий многожильный с резиновой изоляцией и оболочкой, содержащий один или несколько упрочняющих элементов, представляющих собой неизолированный или изолированный жгут на основе арамидных нитей, располагающихся в центре кабеля, либо скрученных вместе с токопроводящими жилами кабеля.
2
Технический результат аналога - повышение механической прочности кабеля при сохранении его гибкости достигается применением в его конструкции гибкого силового элемента в виде неизолированного или изолированного жгута на основе  арамидных нитей. Из описания к патенту известно, что кабель силовой гибкий с резиновой изоляцией и оболочкой марки КГУ выполнен с пятью токопроводящими жилами сечением 0,75 мм.
Изолированные жилы кабеля скручиваются вокруг жгута или вместе со жгутом (жгутами) из арамидных нитей в правом направлении.
Недостатком данного кабеля является недостаточная гибкость для того, чтобы использовать его в электроприводах мощных передвижных и стационарных объектов, в том числе в буровых установках вследствие того, что он выполнен с относительно большим шагом скрутки 16D (16 диаметров), и за счет того, что многопроволочные токопроводящие медные жилы кабеля по ГОСТ 22483 соответствуют только 5 – му классу гибкости.
Технический результат заявляемого решения кабеля силового гибкого (далее по тексту – кабеля) – предотвращение скручивания кабеля при эксплуатации и повышение его гибкости, в результате чего существенно расширяется область его применения (добавляется возможность для использования кабеля для управления и питания частотно регулируемых электроприводов мощных передвижных и стационарных объектов, оборудования, машин и механизмов, в том числе буровых установок). Заявляемый кабель также выдерживает большее число циклов сгибания-разгибания до отказа.
Заявленный результат достигается благодаря выполнению изолированных токопроводящих жил из проволок меньшего диаметра (6-го класса гибкости, более тонких, по сравнению с проволоками для жил 5-го класса в аналоге), а также благодаря основному изменению в конструкции кабеля, а именно изолированные жилы скручиваются с шагом не более 8D (восьми диаметров).
Заявляемый кабель может выпускаться в двух модификациях – с сердечником и без сердечника (см. Фиг.1 и Фиг.2). Сердечник, который может дополнительно использоваться в кабеле, выполняет не упрочняющую функцию, а функцию стабилизации конструкции скрученных токопроводящих жил.
На Фиг. 1 представлен кабель силовой гибкий с сердечником, где:
1 – токопроводящая жила, 2 – изоляция токопроводящей жилы, 3 – сердечник, 4 - обмотка (полимерная лента), 5 – оболочка внутренняя, 6 – экран, 7- обмотка по экрану, 8 – оболочка внешняя.
На Фиг. 2 представлен кабель силовой гибкий без сердечника, где:
1 – токопроводящая жила, 2 – изоляция токопроводящей жилы, 4 - обмотка (полимерная лента), 5 – оболочка внутренняя, 6 – экран, 7 - обмотка по экрану, 8 – оболочка внешняя.
В таблице приведено сравнение диаметров используемых проволок, обеспечивающих 5-ый и 6-ой класс гибкости токопроводящих жил по ГОСТ 22483-2012.
Описание заявляемого технического решения
Кабель состоит из скрученных изолированных токопроводящих жил 1. Cкрутка изолированных жил концентрическими повивами выполняется с шагом не более восьми диаметров и может быть выполнена как в разные стороны, так и в одну сторону. В центре кабеля может располагаться сердечник 3. Далее поверх скрученных изолированных токопроводящих жил 1 располагается обмотка 4. Следующий слой - оболочка внутренняя 5 и далее - экран 6, далее – обмотка по экрану 7, поверх обмотки по экрану – оболочка наружная 8.
Токопроводящие жилы 1 выполнены из медных проволок и соответствуют 6-му классу гибкости по ГОСТ 22483-2012 (см. Таблицу).
Изоляция 2 токопроводящих жил и сердечник 3 выполнены из этиленпропиленой резины. Сердечник 3 выполнен методом экструзии.
Обмотка 4 выполнена из полимерной ленты.
Оболочка внутренняя 5 может быть экструдирована из резины.
Оплетка экрана 6 может быть выполнена из медных луженых проволок плотностью не менее 80%.
Обмотка по экрану 7 может быть наложена полимерной лентой продольно, с перекрытием не менее 50 %.
Оболочка наружная 8 может быть выполнена либо из резины, либо из полиуретана.
Заявляемый кабель может быть выполнен на оборудовании любого кабельного завода.
1. Кабель силовой гибкий пятижильный на напряжение 660 В, с медными многопроволочными токопроводящими жилами сечением 10 мм кв., изолированными этиленпропиленовой резиной, скрученными вокруг упрочняющего элемента. Поверх скрученных изолированных жил наложена методом обмотки полимерная лента, далее - внутренняя оболочка из этиленпропиленовой резины, наложенная методом экструзии, поверх которой располагается металлический экран в виде оплетки медными проволоками плотностью 80%, поверх которого с перекрытием наложена обмотка из полимерной ленты, поверх которой наложена методом экструзии наружная оболочка из резины толщиной 2,5 мм.
2. Кабель силовой гибкий на напряжение 660 В изготовлен с числом токопроводящих жил равным 19, с медными многопроволочными токопроводящими жилами сечением 2,5 мм кв., изолированными этиленпропиленовой резиной, скрученными в сердечник по системе правильной скрутки 1+6+12, где поверх скрученных изолированных жил методом обмотки наложена полимерная лента, далее - внутренняя оболочка из этиленпропиленовой резины, наложенная методом экструзии,  поверх внутренней оболочки располагается металлический экран в виде оплетки медными проволоками плотностью 80%, поверх которого наложена с перекрытием обмотка по экрану из полимерной ленты, поверх которой наложена методом экструзии наружная оболочка из полиуритана толщиной 2,5 мм.