КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ С НАГРЕВАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ

Заявленная полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям силовых кабелей, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в сетях на напряжение от 6 до 35 кВ включительно, номинальной частотой 50 Гц, которые могут применяться, в частности, в районах с холодным климатом.
Известны кабели силовые с пластмассовой изоляцией, содержащие медную или алюминиевую токопроводящую жилу, полупроводящий экран поверх жилы, изоляцию, полупроводящий экран по изоляции, металлический экран из медных проволок, поверх которых спирально наложена медная лента и внешнюю оболочку (далее силовые кабели), предназначенные для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение от 6 до 35 кВ включительно номинальной частотой 50 Гц, изготавливаемые по ГОСТ Р 55025-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно», по совокупности существенных признаков принятые за ближайший аналог (прототип) полезной модели.
Развитие электрических сетей в северных широтах предъявляет к силовым кабелям повышенные требования к холодостойкости. Этим обусловлено применение материалов с температурой холодостойкости до минус 60 градусов при стационарной неподвижной прокладке, позволяющих использовать кабели в холодных климатических зонах. Недостатком указанного аналога является то, что эксплуатационные характеристики силового кабеля не обеспечивают в полной мере надежность при его прокладке, в частности при температуре ниже минус 15°C. Это связано с тем, что изгибание силового кабеля при низких температурах влечет за собой растрескивание полимерных материалов. Ограничение по температуре окружающей среды до минус 15 градусов при прокладке существенно сужает календарный период проведения монтажных работ, что не соответствует возросшим требованиям потребителей.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, состоит в разработке конструкции силового кабеля, который бы обладал надежностью при прокладке.
Технический результат полезной модели заключается в повышении устойчивости кабеля к повреждениям при прокладке в условиях пониженных температур.
2
2
Указанный технический результат достигается тем, что кабель силовой с нагревательным элементом содержит по крайней мере одну токопроводящую жилу, полупроводящий экран поверх жилы, изоляцию, полупроводящий экран по изоляции, металлический экран из медных проволок, по крайней мере один электрически изолированный нагревательный элемент из металла со значением удельного электрического сопротивления не менее 0,9 Ом⋅мм/м и номинальным сечением не более 10,0 мм, наружную оболочку.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели поверх металлического экрана может быть расположена внутренняя оболочка, поверх которой расположена металлическая броня.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели изолированные экранированные токопроводящие жилы скручены и поверх скрученных жил наложена внутренняя оболочка. Кроме того, в данном случае реализации полезной модели поверх внутренней оболочки может быть расположена металлическая броня.
2
В заявленной конструкции кабеля за счет наличия по крайней мере одной токопроводящей жилы, полупроводящего экрана поверх жилы, изоляции, полупроводящего экрана по изоляции, металлического экрана из медных проволок, по крайней мере одного электрически изолированного нагревательного элемента из металла со значением удельного электрического сопротивления не менее 0,9 Ом⋅мм/м и номинальным сечением не более 10,0 мм, который при прохождении по нему электрического тока нагревается и передает тепловую энергию другим элементам конструкции кабеля, наружной оболочки обеспечивается равномерное прогревание кабеля по всей длине, что позволяет прокладывать кабель при низких температурах без растрескивания полимерных материалов.
Таким образом, все указанные признаки полезной модели направлены на достижение единого технического результата, заключающегося в повышении устойчивости кабеля к повреждениям при прокладке в условиях пониженных температур.
Приведенные частные случаи полезной модели также направлены на достижение указанного технического результата. Однако они не являются единственно возможными формами воплощения предложенной конструкции, а показывают наиболее предпочтительные, с точки зрения указанного результата, варианты.
В результате проведенного поиска по патентным и научно-техническим источникам информации не выявлено решений, содержащих всей совокупности существенных признаков независимого пункта формулы полезной модели, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности "новизна".
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых показан кабель силовой с нагревательным элементом в разрезе.
На фиг. 1 изображен силовой кабель с нагревательным элементом в разрезе (по п. 1 формулы);
На фиг. 2 - кабель силовой с нагревательным элементом в разрезе (по п. 2 формулы);
На фиг. 3 - кабель силовой с нагревательным элементом в разрезе (по п. 3 формулы).
Кабель силовой с нагревательным элементом содержит одну токопроводящую жилу 1, полупроводящий экран поверх жилы 2, изоляцию 3, полупроводящий экран 4 по изоляции, металлический экран 5 из медных проволок поверх полупроводящего экрана, нагревательный элемент 6 поверх металлического экрана в изоляции 7, наружную оболочку 8 поверх изолированного нагревательного элемента.
Кроме того, в конструкции силового кабеля поверх металлического экрана из медных проволок, может быть расположена внутренняя оболочка 9 и металлическая броня 10.
Ниже, приводятся сведения, подтверждающие промышленную применимость заявленной полезной модели.
Технология изготовления силового кабеля с нагревательным элементом, заключается в следующем.
Токопроводящие жилы 1, изготавливают известными в кабельной промышленности способами.
Наложение полупроводящего экрана поверх жилы 2, изоляции 3, полупроводящего экрана по изоляции 4, внутренней оболочки 9, и наружной оболочки 8 осуществляют на экструзионных линиях.
Наложение металлического экрана 5 из медных проволок осуществляют на оборудовании типа MKRA 30 фирмы «SKET» или БМ-44 фирмы «De Angeli Industrie».
2
Изготовление нагревательного элемента 6 в виде металлического проводника, выполненного из металла с удельным электрическим сопротивлением не менее 0,9 Ом⋅мм/м производят известным в метизном производстве способом методом волочения, при необходимости с промежуточным отжигом.
Наложение изоляции 7 на нагревательный элемент осуществляют на экструзионных линиях.
Скрутку изолированных экранированных токопроводящих жил и изолированного нагревательного элемента осуществляют на машине общей скрутки типа MKRA 30 фирмы SKET или ДТ 2240 производства фирмы Kabmak.
Наложение металлической брони 10 осуществляют на оборудовании для наложения защитных покровов.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку его реализацию возможно осуществить с использованием известных средств производства, материалов и технологий.