Кабель судовой силовой на напряжение 6-35 кВ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к конструкциям кабелей силовых, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии на судах морского и речного флота, береговых и плавучих сооружениях. Кабели предназначены для эксплуатации при переменном напряжении 6-35 кВ.
Современные судовые кабели должны удовлетворять требованиям условий эксплуатации, а также требованиям по пожарной безопасности, в частности, не должны распространять горение при испытании в пучке по МЭК 60332-3 (ГОСТ 12176-96) по категории «А», иметь пониженное дымовыделение и низкое содержание галогенов, быть стойкими к морской воде маслам и дизельному топливу.
Известны различные конструкции судовых силовых кабелей.
Например, патент РФ на полезную модель №191800, дата приоритета 11.02.2019 г. «Кабель судовой пожаробезопасный». Кабель содержит токопроводящие жилы из медных или медных луженых проволок, с изоляцией из полиэтилена или из безгалогенной композиции, сшитых методом радиационного модифицирования, или из этиленпропиленовой резины, не поддерживающей горение. Под изоляцией каждой жилы может быть огнестойкий элемент из стеклослюдоленты толщиной не менее 0,1 мм, наложенный в виде обмотки с перекрытием.
Наружная оболочка выполнена из сшиваемой методом радиационного модифицирования эластичной, безгалогенной, коксующейся в пламени, стойкой к воздействию горячих минеральных масел и буровых растворов композиции на основе сополимера этиленвинилацетата с введенными антипиренами и стабилизирующими добавками, причем содержание винилацетатных звеньев в сополимере 26-32%, а содержание антипиренов в композиции 55-65%, стабилизирующих добавок - не менее 3%.
Поверх изоляции жил может быть наложен экран из медных проволок. Изолированные жилы могут быть скручены в группы из двух или трех жил, которые, в свою очередь, скручены в сердечник. По группам жил может быть экран из металлополимерной ленты, под которой размещен контактный проводник.
Поверх сердечника может быть заполнитель из эластичной, безгалогенной, не распространяющей горение композиции, общий экран из медных проволок или из металлополимерной ленты, под которой размещен контактный проводник, и при необходимости броня из стальных оцинкованных или медных луженых проволок, а также внутренняя оболочка из материала для наружной оболочки.
Недостатками известного кабеля является то, что данный кабель предназначен только для низкого напряжения до 1000 В.
Известен «Кабель силовой пожаробезопасный стойкий к динамической нагрузке в условиях холодного климата» по патенту РФ на полезную модель №197667, дата приоритета 05.02.2020 г., принятый авторами за прототип, как совпадающий с предлагаемым техническим решением по большинству существенных признаков. Известный кабель содержит, по крайней мере одну токопроводящую жилу, электропроводящий экран по токопроводящей жиле, изоляцию, выполненную из морозостойкой этиленпропиленовой резины с температурой хрупкости минус 50°С и ниже, электропроводящий экран по изоляции, разделительный слой, металлический экран из медных проволок, поверх которых наложена медная лента, внутреннюю и наружную оболочки из полимерной кабельной композиции с кислородным индексом 35-40 и температурой хрупкости минус 50°С и ниже, сочетающей в себе механические свойства вулканизованных резин при эксплуатации со способностью к переработке в изделия по технологии, характерной для термопластичных полимеров, повышающие эксплуатационную надежность, обеспечивающие стойкость кабеля к динамическим нагрузкам при пониженных температурах.
Известная модель силового кабеля не в полной мере отвечает требованиям судостроения, предъявляемым к кабелям, таким как, стойкости к маслам и дизельному топливу, морской воде и соляному туману, стойкости к вибрации и ударам, пожаробезопасности и бездымности, а также требованиям к удобству прокладки и монтажа.
Таким образом, в настоящий момент отсутствуют конструкции судовых силовых кабелей, которые бы в полной мере отвечали требованиям, которые к ним предъявляются. Задачей полезной модели является создание судового силового кабеля, который бы отвечал в большей степени совокупности всех требований, предъявляемых к кабелям в судостроении, а также был бы удобным в прокладке и монтаже.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик кабеля с одновременным обеспечением удобства в прокладке и монтаже.
Указанный технический результат, достигаемый при реализации заявленной полезной модели, обеспечивается за счет того, что в кабеле судовом силовом, содержащим скрутку из трех токопроводящих жил, поверх каждой из которых наложены первый электропроводящий экран, изоляция, второй электропроводящий экран по изоляции, обмотка из электропроводящих лент, металлический экран из медных проволок, поверх скрутки наложен разделительный слой, внутренняя и внешняя оболочки, предлагается:
- внутреннюю и внешнюю оболочки выполнять из негорючих безгалогенных маслостойких материалов, жилы скручивать вокруг резинового жгута, разделительный слой выполнять из водоблокирующих лент, второй электропроводящий экран выполнен из легко отделяемого сшиваемого полупроводящего кабельного компаунда на основе ПЭ-полимера, который при нагреве до 70°С уменьшает адгезию к изоляции, характеризующуюся величиной усилия отрыва в диапазоне от 0,35Н до 20Н, приходящегося на 10 мм ширины электропроводящего экрана.
Дополнительными отличиями являются:
- в качестве негорючих безгалогенных маслостойких материалов для внутренней и внешней оболочек может применяться негорючая маслостойкая безгалогенная резина или негорючая маслостойкая безгалогенная композиция, или негорючая маслостойкая безгалогенная сшитая композиция;
- поверх внутренней оболочки расположен общий экран из медных луженых проволок, наложенных методом повива и скрепленных медной лентой с обмоткой синтетической лентой;
- поверх внутренней оболочки расположен общий экран из медных луженых проволок, наложенный методом оплетки с обмоткой синтетической лентой;
- поверх внутренней оболочки расположен покров из стальных оцинкованных проволок, наложенный методом оплетки с обмоткой синтетической лентой;
- изоляция может быть выполнена из этиленпропиленовой резины или из высокомодульной этиленпропиленовой резины;
- поверх металлического экрана из медных проволок может быть наложена металлическая лента или арамидная нить.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для решения упомянутого технического результата.
Приведенные частные случаи полезной модели также направлены на достижение указанного технического результата.
Заявителю неизвестны конструкции судовых силовых кабелей, представляющих совокупность всех признаков, характеризующие заявленную полезную модель, что говорит о новизне заявляемого технического решения.
Предлагаемая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения и иллюстрируется чертежом, на которых изображено поперечное сечение кабеля судового силового безгалогенного.
На фиг. 1 изображен один из вариантов выполнения предлагаемого судового силового кабеля, содержащего три жилы, в разрезе, где:
1 - токопроводящая жила;
2 - электропроводящий экран по токопроводящей жиле;
3 - изоляция;
4 - электропроводящий экран по изоляции;
5 - обмотка из электропроводящих лент;
6 - металлический экран из медных проволок, поверх которых наложена медная лента или арамидная нить;
7 - обмотка из водоблокирующих лент;
8 - внутренняя оболочка;
9 - экран из медных луженых проволок с обмоткой из синтетических лент;
10 - наружная оболочка;
11 - жгут из резины.
Кроме того, по внутренней оболочке (8), вместо экрана из медных проволок может быть покров из стальных оцинкованных проволок (9).
Примененные для изготовления кабеля материалы выпускаются в промышленности так, в частности, в качестве материала изоляции 3 использована этиленпропиленовая резина или высокомодульная этиленпропиленовая резина. Экраны 2 и 4 изготовлены из электропроводящей полимерной композиции.
В качестве материала покрова 9 используется стальная оцинкованная проволока.
Внутренняя оболочка изготовлена из маслостойкой безгалогенной резины или термопластичной, либо сшитой маслостойкой безгалогенной композиции.
Наружная оболочка изготовлена из маслостойкой безгалогенной резины или термопластичной, либо сшитой маслостойкой безгалогенной композиции.
Токопроводящие жилы 1 и экраны 6 и 9 изготавливают из медной или медной луженой проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на стандартном крутильном оборудовании.
При изготовлении кабеля используют также обычно используемое в кабельной промышленности наклонные линии непрерывной вулканизации и крутильные машины и экструзионное оборудование.
Технология изготовления судового силового безгалогенного кабеля согласно заявленной модели включает в себя следующие операции, подтверждающие промышленную применяемость заявленной полезной модели.
Токопроводящую жилу изготавливают известными в кабельной промышленности способами.
Поверх токопроводящей жилы методом экструзии накладывается первый электропроводящий экран.
Поверх электропроводящего экрана методом экструзии накладывают изоляцию из этиленпропиленовой или высокомодульной этиленпропиленовой резины.
Поверх указанной изоляции методом экструзии накладывают второй электропроводящий экран.
Наложение электропроводящих слоев и изоляции могут быть осуществлены за один технологический прием.
Поверх второго электропроводящего экрана методом обмотки накладывают обмотку из электропроводящих лент.
Поверх обмотки из лент известным способом накладывают металлический экран из медных луженых проволок, поверх которых наложена медная лента или арамидная нить.
Жилы скручивают вокруг резинового жгута.
Поверх скрутки трехжильных кабелей, накладываются водоблокирущие ленты.
Поверх водоблокирующих лент методом экструзии накладывают внутреннюю оболочку из маслостойкой безгалогенной резины или термопластичной, либо сшитой маслостойкой безгалогенной композиции.
Поверх внутренней оболочки при необходимости накладываю общий экран из медных луженых проволок или покров из стальных оцинкованных проволок.
Поверх внутренней оболочки или экрана, либо покрова методом экструзии накладывают наружную оболочку из маслостойкой безгалогенной резины или термопластичной, либо сшитой маслостойкой безгалогенной композиции.
Конструкция кабеля успешно опробована в промышленном производстве, реализация технического решения осуществлена с использованием известных способов производства, технологий и применяемых материалов.