СИЛОВОЙ КАБЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к кабельной технике и может использоваться для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках.
Наиболее близким, принятым за прототип, является силовой кабель, содержащий n изолированных токопроводящих жил с поясной изоляцией из поливинилхлоридного пластиката с броней из двух стальных оцинкованных лент с оболочкой из поливинилхлоридного пластиката (ГОСТ 16442-80).
Недостатком объекта является ускоренное тепловое старение поливинилхлоридного пластиката оболочки кабеля в результате образования конденсата на поверхности лент брони, основными компонентами которого являются вода и пластификатор. Образование конденсата ускоряет процесс ухудшения механических свойств поливинилхлоридной оболочки.
Задачей полезной модели является повышение надежности и увеличение срока службы силовых кабелей.
Поставленная задача решена за счет того, что силовой кабель, также как в прототипе, содержит n изолированных токопроводящих жил с поясной изоляцией из поливинилхлоридного пластиката с броней и с оболочкой из поливинилхлоридного пластиката.
Согласно полезной модели броня выполнена в виде симметричной оплетки из волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Поверхностная плотность оплетки составляет 75-90%. Угол оплетки от 40° до 50°, угол обмотки от 26° до 30°.
По второму варианту, поставленная задача решена за счет того, что силовой кабель, также как в прототипе, содержит n изолированных токопроводящих жил с поясной изоляцией из поливинилхлоридного пластиката с броней и с оболочкой из поливинилхлоридного пластиката.
В отличии от прототипа, броня выполнена в виде обмотки из волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, наложенных в два слоя в противоположных направлениях.
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен, благодаря высокой степени полимеризации обладает высокой механической прочностью, стойкостью к удару и к растрескиванию. Ценной особенностью сверхвысокомолекулярного полиэтилена является способность сохранять высокие прочностные характеристики в широком интервале температур. Поэтому данный материал может выполнять функции механической защиты кабеля.
За счет того, что броня выполнена в виде симметричной оплетки или обмотки обеспечивается диффузия паров пластификатора, что предотвращает образование конденсата.
Таким образом, предлагаемый силовой кабель обеспечивает его надежную работу с увеличенным сроком службы по сравнению с прототипом. Кроме того, уменьшен вес силового кабеля.
Для пояснения описываемого объекта на фиг.1 приведено поперечное сечение силового кабеля. На фиг.2 изображена поверхность брони, выполненной методом симметричной оплетки. На фиг.3 изображена поверхность брони, выполненной методом обмотки.
Силовой кабель (фиг.1) состоит из n алюминиевых или медных токопроводящих жил 1, на которые наложена изоляция 2. Поверх скрученных изолированных жил 1 наложена поясная изоляция 3 из поливинилхлоридного пластиката. На поясную изоляцию 3 наложены волокна из сверхвысокомолекулярного полиэтилена 4. Поверх волокон наложена оболочка 5 из поливинилхлоридного пластиката.
По первому варианту волокна из сверхвысокомолекулярного полиэтилена наложены методом симметричной оплетки (фиг.6). Поверхностная плотность этой оплетки составляет 75-90%.
По второму варианту волокна из сверхвысокомолекулярного полиэтилена наложены методом обмотки (фиг.7) наложены волокна из сверхвысокомолекулярного полиэтилена в два слоя в противоположных направлениях.
Например, оплетка (фиг.2) с диаметром волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена 0,20 мм, углом оплетки 45° и поверхностной плотностью 85%.
Например, двухслойная обмотка (фиг.3) волокнами сверхвысокомолекулярного полиэтилена диаметром 0,20 мм с противоположным направлением слоев с углом обмотки 28°.
Диаметр волокон, угол и поверхностная плотность оплетки определяется типом и маркой силового кабеля.
При работе силового кабеля (фиг.1) происходит омический нагрев токопроводящей жилы 1, что приводит к диффузии и испарению пластификатора из поливинилхлоридного пластиката. Оплетка 6 или обмотка 7, позволяет пластификатору диффундировать из внутренних слоев кабеля к оболочке 5 с последующим испарением в окружающую среду. Таким образом, оплетка 6 или обмотка 7 не является препятствием для процесса диффузии пластификатора и на ней не образуется конденсат. В результате, процесс старения поливинилхлоридной оболочки 5 происходит медленнее и срок службы силового кабеля увеличивается. При перегрузках возможны кратковременные увеличения температуры токопроводящей жилы 1, которые значительно ускоряют процесс старения. Наличие оплетки 6 или обмотки 7 из волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, не препятствующей диффузии пластификатора, сглаживает влияние перегрузок на процесс старения оболочки 5 и, следовательно, повышает надежность работы силового кабеля.