КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ПРОПИТАННОЙ МИКРОКРЕПИРОВАННОЙ БУМАГИ (ВАРИАНТЫ)

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям силовых кабелей высокого напряжения с пропитанной изоляцией из микрокрепированной бумаги, применяемых для передачи электрической энергии.
Уровень техники
Известны кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией по ГОСТ 18410-98, год ввода 1975. В этих кабелях в качестве фазной и поясной изоляции используется кабельная бумага марки К и КМ по ГОСТ 23436-91, год ввода 1985.
Признаки известного устройства, совпадающие с признаками заявленных полезных моделей, заключаются в выполнении изоляции из пропитанной бумаги.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается полезными моделями, заключается в ограниченности арсенала конструкций кабелей с изоляцией из кабельной бумаги.
2
3
2
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель электрический силовой с изоляцией, выполненной из микрокрепированной бумаги, характеризующейся удельной массой 70-110 г/м, плотностью 0,65-0,75 г/см и энергией разрыва 250-450 Дж/м (Патент RU №50039 U1, М. кл. H01B 7/00, опубликовано 10.12.2005).
2
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели по первому варианту, заключаются в выполнении изоляции из пропитанной микрокрепированной бумаги, характеризующейся удельной массой 70-110 г/м.
2
3
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели по второму варианту, заключаются в выполнении изоляции из пропитанной микрокрепированной бумаги, характеризующейся удельной массой 70-110 г/м и плотностью 0,65-0,75 г/см.
Причина, препятствующая получению технического результата, который обеспечивается заявленными полезными моделями, заключается в ограниченности арсенала конструкций кабелей электрических с изоляцией, выполненной из пропитанной микрокрепированной бумаги.
Раскрытие полезных моделей
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении арсенала кабелей электрических с изоляцией, выполненной из пропитанной микрокрепированной бумаги.
Технический результат заключается в реализации указанного назначения.
2
3
Достигается технический результат в первом варианте заявленной полезной модели тем, что кабель электрический содержит изоляцию, выполненную из пропитанной микрокрепированной бумаги, характеризующейся удельной массой, превышающей 69 г/м, и плотностью, превышающей 0,75 г/см.
2
3
2
Достигается технический результат во втором варианте заявленной полезной модели тем, что кабель электрический содержит изоляцию, выполненную из пропитанной микрокрепированной бумаги, характеризующейся удельной массой 60-120 г/м, плотностью 0,65-0,85 г/см и энергией разрыва, превышающей 450 Дж/м.
3
Новые признаки заявленного технического решения по первому варианту полезной модели заключаются в том, что микрокрепированная бумага характеризуется плотностью, превышающей 0,75 г/см.
2
Новые признаки заявленного технического решения по второму варианту полезной модели заключаются в том, что микрокрепированная бумага характеризуется энергией разрыва, превышающей 450 Дж/м.
Осуществление полезных моделей
2
3
Кабель по первому варианту полезной модели содержит как минимум одну токопроводящую жилу, фазную изоляцию, поясную изоляцию и другие элементы (экраны, оболочки). Каждая токопроводящая жила выполнена из медных или алюминиевых проволок. Фазная и поясная изоляции выполнены из мирокрепированной бумаги, характеризующейся удельной массой, превышающей 69 г/м, и плотностью, превышающей 0,75 г/см.
2
3
2
Кабель по второму варианту полезной модели содержит как минимум одну токопроводящую жилу, фазную изоляцию, поясную изоляцию и другие элементы (экраны, оболочки). Каждая токопроводящая жила выполнена из медных или алюминиевых проволок. Фазная и поясная изоляции выполнены из мирокрепированной бумаги, характеризующейся удельной массой 60-120 г/м, плотностью 0,65-0,85 г/см и энергией разрыва, превышающей 450 Дж/м.
Изготовление кабеля.
2
3
2
3
2
2
3
2
3
2
Микрокрепированную бумагу (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. После наложения изоляции кабель подвергают сушке-пропитке для удаления влаги и воздуха из бумажной изоляции и пропитки ее диэлектрическим составом, например масляно-канифольным компаундом МП-2 (75% кабельного масла КМ-22 и 25% кабельной канифоли КНМК по массе). Процессы сушки и пропитки бумажной изоляции являются взаимосвязанными процессами, так как влага из атмосферы быстро поглощается сухой бумагой, и поэтому эти два процесса производят последовательно, а именно, пропитку производят немедленно после сушки без воздействия на изоляцию кабеля атмосферного воздуха. Последовательность операций сушки-пропитки кабелей следующая: загрузка кабеля в вакуумный котел с паровой рубашкой; нагрев кабеля под вакуумом до температуры (120±3)°C пропусканием тока по жиле и пара в рубашке котла; предварительная сушка под вакуумом при температуре (125±5)°C; сушка под вакуумом при температуре (125±5)°C; впуск в котел с кабелем дегазированного пропиточного состава МП-2 под вакуумом при температуре (130±10)°C; пропитка кабеля под вакуумом при температуре (130±10)°C; пропитка кабеля при атмосферном давлении и температуре (130±10)°C; выгрузка кабеля из вакуумного котла; охлаждение кабеля до температуры (60-70)°C. Пропитанная масляно-канифольным компаундом бумага является гигроскопичным материалом и поэтому после сушки-пропитки на кабель накладывается поверх бумажной изоляции и экрана влаго- и воздухонепроницаемая защитная металлическая оболочка 6 (свинцовая или алюминиевая). 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 подвергается следующим приемо-сдаточным и периодическим испытаниям: определение электрического сопротивления изоляции, пересчитанного на 1 км длины и температуру 20°C по ГОСТ 3345-2003; год ввода 1976, Россия; испытание переменным напряжением частотой 50 Гц в течение 10 мин по ГОСТ 2990-203, год ввода 1978, Россия; определение тангенса угла диэлектрических потерь и приращения тангенса угла диэлектрических потерь по ГОСТ 12179-2003, год ввода 1976, Россия; испытание по ГОСТ 18410-98 на стойкость кабеля к навиванию на цилиндр определенного диаметра полным витком сначала в одном направлении, а затем, после выпрямления, в противоположном направлении с последующей разборкой отрезка кабеля после испытаний; испытание повышенным переменным напряжением частотой 50 Гц после навивания по ГОСТ 18410-98 и ГОСТ 2990-2003.