КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ С БИМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ЭКРАНОМ (ВАРИАНТЫ)

Область техники
Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 30, 35 кВ номинальной частотой 50 Гц для сетей с заземленной и изолированной нейтралью.
Уровень техники
Известен кабель силовой, содержащий от одной до пяти токопроводящих жил с изоляцией, внутренней оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, экраном из медных проволок, скрепленных медной лентой и наружной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката (патент RU №106026 U1 М.кл. H01B 7/29, опубликовано 27.06.2011).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками всех вариантов заявленной полезной модели, заключаются в наличии одной или нескольких токопроводящих жил, покрытых изоляцией, в наличии металлического экрана и в наличии оболочки.
Причина, препятствующая получению в известном кабеле технического результата, который обеспечивается всеми вариантами заявленной полезной моделью, заключается в выполнении изоляции и оболочки из поливинилхлоридного пластиката.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой на напряжение 6-35 кВ с одной или тремя медными или алюминиевыми токопроводящими жилами круглой или секторной формы, по каждой жиле наложен экструзией электропроводящий экран из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, по экрану наложена экструзией изоляция из композиции сшитого полиэтилена, поверх изоляции - второй экран из электропроводящей сшитой композиции. Изолированные экранированные секторные жилы трехжильных кабелей скручены в сердечник, поверх которого наложен слой из электропроводящих лент, поверх электропроводящих лент наложен металлический экран из медных проволок, поверх которых спирально наложена медная лента, поверх экрана наложен разделительный слой и наружная оболочка. В трехжильных кабелях с круглыми жилами поверх второго экрана из электропроводящей сшитой композиции по каждой жиле накладывается слой из электропроводящей ленты и металлический экран из медных проволок, поверх которых спирально наложена медная лента, экранированные жилы скручены в сердечник, поверх которого наложено заполнение междужильного пространства и наружная оболочка. В одножильных кабелях поверх второго экрана из электропроводящей сшитой композиции накладывается слой из электропроводящей ленты, металлический экран из медных проволок, разделительный слой и наружная оболочка. (ГОСТ P 55025-2012, введен в действие 27.12.2012).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели по первому варианту, заключаются в выполнении кабеля на напряжение 6-35 кВ, с тремя секторными металлическими жилами, на каждую из которых наложены первый электропроводящий слой, изоляция, второй электропроводящий слой, изолированные экранированные жилы скручены в сердечник, поверх которого наложены слой из электропроводящих лент, металлический экран, разделительный слой и наружная оболочка.
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели по второму варианту, заключаются в выполнении кабеля на напряжение 6-35 кВ, с тремя круглыми металлическими жилами, на каждую из которых наложены первый электропроводящий слой, изоляция, второй электропроводящий слой, слой из электропроводящей ленты и металлический экран, экранированные жилы скручены в сердечник, поверх которого наложены заполнение междужильного пространства и наружная оболочка.
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели по третьему варианту, заключаются в выполнении кабеля на напряжение 6-35 кВ, с одной металлической жилой, на которую наложены первый электропроводящий слой, изоляция, второй электропроводящий слой, слой из электропроводящей ленты, металлический экран, разделительный слой и наружная оболочка.
Причиной, препятствующей получению в известном кабеле технического результата, который обеспечивается всеми вариантами заявленной полезной модели, является выполнение металлического экрана из медных проволок.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в уменьшении себестоимости кабеля, а также в уменьшении его веса.
Достигается технический результат во всех трех вариантах заявленной полезной модели тем, что кабель содержит металлический экран, выполненный из алюминиевых проволок, плакированных медью.
Применение для экрана биметаллических проволок, а именно, алюминиевых, плакированных медью, позволяет значительно уменьшить себестоимость кабеля по отношению к кабелю с экраном из медных проволок (при сохранении электрических характеристик), а также уменьшить вес экрана, а как следствие и вес кабеля. При этом не изменятся и условия монтажа кабеля с экраном из алюминиевых, плакированных медью проволок по отношению к кабелю с экраном из медных проволок.
Признаки заявленной полезной модели, отличительные от прототипа, заключаются в выполнении металлического экрана из алюминиевых проволок, плакированных медью.
Осуществление полезной модели
Кабель по первому варианту заявленной полезной модели содержит три металлические токопроводящие жилы секторной формы. Кабель по второму варианту содержит три токопроводящие жилы круглой формы. Кабель по третьему варианту содержит одну токопроводящую жилу круглой формы. Токопроводящие жилы изготавливаются на крутильном оборудовании из медных или алюминиевых проволок.
Поверх каждой жилы методом экструзии одновременно накладываются три слоя: первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляция из сшитой полимерной композиции, второй экран из сшитой полимерной композиции.
В кабеле по первому варианту изолированные экранированные токопроводящие жилы скручиваются в сердечник вокруг медной проволоки на крутильном оборудовании.
Поверх сердечника в кабеле по первому варианту, поверх второго экрана в кабеле по второму и третьему варианту накладывается обмотка из электропроводящей ленты, например из электропроводящей бумаги или электропроводящей полимерной ленты, или из нетканого полотна, или из водоблокирующей ленты.
Далее на экранировочной машине накладывается металлический экран, выполненный из алюминиевых проволок, плакированных медью. В кабеле по первому и третьему варианту поверх проволок накладывается обмотка медной лентой. В кабеле по второму варианту допускается отсутствие обмотки из медной ленты.
В кабеле по второму варианту токопроводящие жилы с металлическими экранами скручиваются в сердечник вокруг полимерного жгута на крутильном оборудовании.
Поверх сердечника в кабеле по второму варианту на экструзионном оборудовании накладывается заполнение межфазного пространства, выполненное из мелонаполненной невулканизированной резиновой смеси или из поливинилхлоридного пластиката.
Поверх металлического экрана в кабеле по первому и третьему варианту накладывается разделительный слой, выполненный из ленты крепированной или кабельной бумаги, или из прорезиненной ткани, или из пропиленовой ленты, или из водоблокирующей ленты, или из огнезащитной ленты.
Поверх разделительного слоя в кабеле по первому и третьему варианту на экструзионном оборудовании накладывается внутренняя оболочка, которая может быть выполнена из поливинилхлоридного пластиката, или из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, или из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, или из полиэтилена, или из свинцового сплава. Поверх межфазного заполнения в кабеле по второму варианту также возможно наложение внутренней оболочки.
Поверх внутренней оболочки в кабелях по первому и третьему варианту возможно наложение термического барьера, выполненного из медной или алюминиевой ленты, или из огнезащитной ленты.
Поверх внутренней оболочки в кабеле по первому и третьему варианту и поверх межфазного заполнения в кабеле по второму варианту на бронировочной машине возможно наложение брони, выполненной из двух стальных оцинкованных лент или из круглых стальных оцинкованных проволок, или из проволок алюминия, или из проволок алюминиевого сплава.
Поверх заполнения межфазного пространства или поверх внутренней оболочки, или поверх разделительного слоя, или поверх брони в кабелях по всем трем вариантам на экструзионном оборудовании накладывается наружная оболочка, выполненная из поливинилхлоридного пластиката, или из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, или из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, или из полиэтилена, или из безгалогенной композиции.
Кабель электрический может быть выполнен в исполнении «г» и содержать поверх второго электропроводящего экрана слой из электропроводящей водоблокирующей ленты, а в качестве разделительного слоя содержать водоблокирующую ленту, что позволяет защищать кабель от распространения влаги. Кабель электрический может быть выполнен в исполнении «гж» и дополнительно к конструкции в исполнении «г» содержать герметизированную токопроводящую жилу, путем введения водоблокирующих нитей в процессе скрутки.
Кабель может быть выполнен в исполнении «2г» и «2гж» и дополнительно к конструкции в исполнении «г» или «гж» содержать поверх разделительного слоя обмотку с перекрытием из ламинированной алюмополимерной ленты.
Конструкция заявленной полезной модели успешно опробована в условиях производства.