КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ С ТЕПЛОСТОЙКОЙ РЕЗИНОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ ХОЛОДОСТОЙКИЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых с резиновой изоляцией, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ частотой 50 Гц. Вид климатического исполнения УХЛ и ХЛ категория размещения 1 и 5 по ГОСТ 15150.
Уровень техники
Известен кабель силовой на напряжение 1 кВ, содержащий медные или алюминиевые токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из сшитого полиэтилена, токопроводящие жилы скручены между собой, поверх скрутки наложена внутренняя оболочка из полимерного материала с заполнением междужильного пространства, поверх внутренней оболочки наложена наружная оболочка из полимерного материала (ГОСТ 31996-2012, дата введения - 01.01.2014)
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении кабеля на напряжение 0,66, 1 и 3 кВ, с токопроводящими жилами, изолированными и скрученными между собой, в выполнении внутренней оболочки из полимерного материала и с заполнением междужильного пространства, и в выполнении наружной оболочки из полимерного материала.
Причиной, препятствующей получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является то, что изоляция токопроводящих жил выполнена из сшитого полиэтилена.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, содержащий скрученные между собой токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта резиновой изоляцией, внутреннюю и наружную оболочку, отличающийся тем, что изоляция выполнена из резины на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей усиливающий гидрофобный наполнитель. (Патент RU №148312 U1, МПК Н01В 9/00, опубликовано 10.12.2014).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении кабеля на напряжение 1 кВ, с токопроводящими жилами, изолированными резиной на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей усиливающий гидрофобный наполнитель, скрученными между собой, в выполнении внутренней и наружной оболочек из полимерных материалов.
Причиной, препятствующей получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является то, что внутренняя и наружная оболочки выполнены из материалов обеспечивающих стойкость кабеля к воздействию пониженной температуры окружающей среды до минус 50°С.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в выполнении кабеля силового с повышенной пропускной способностью, а именно, с возможностью работы в номинальном режиме с температурой жилы до 105°С, в выполнении кабеля силового с изоляцией повышенной гибкости (по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена), а также в выполнении кабеля силового обладающего стойкостью к воздействию пониженной температуры окружающей среды от минус 40°С до минус 65°С.
Технический результат достигается тем, что изоляция токопроводящих жил выполнена из резины на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей усиливающий гидрофобный наполнитель, а материалы внутренней и внешней оболочек выполнены из холодостойких материалов обеспечивающих стойкость кабеля к воздействию пониженной температуры окружающей среды в диапазоне от минус 40°С до минус 65°С.
Использование изоляции из резины на основе этилепропилендиенового каучука, содержащей усиливающий гидрофобный наполнитель, с высокой электрической и термической стойкостью, позволяет выдерживать токовую нагрузку на (15-20)% больше относительно кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена. Благодаря высоким термомеханическим характеристикам данной резины изгиб кабеля вызывает незначительные механические напряженности слоев изоляции, что не провоцирует неравномерного распределения электрической напряженности в толщине изоляции.
Использование оболочек из холодостойких материалов позволяет применять кабель в районах с умеренным и холодным климатом, обеспечивают стойкость кабеля к воздействию пониженной температуры окружающей среды от минус 40°С до минус 65°С, в отличие от материалов оболочек применяемых в кабеле прототипе обеспечивающих стойкость кабеля к воздействию пониженной температуры окружающей среды до минус 50°С, в зависимости от типа оболочки, с возможностью его прокладки при температуре до минус 40°С.
Достигается технический результат тем, что кабель силовой, содержащий скрученные между собой токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта резиновой изоляцией, выполненой из резины на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей усиливающий гидрофобный наполнитель, внутреннюю и наружную оболочку, отличающийся тем, что внутренняя и наружная оболочки выполнены из холодостойких материалов, обеспечивающих стойкость кабеля к воздействию пониженной температуры окружающей среды.
Новые признаки заявленного технического решения полезной модели заключаются в том, что в кабеле применены совместно: изоляция токопроводящих жил из резины на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей усиливающий гидрофобный наполнитель и внутренняя и наружная оболочки из холодостойких материалов.
Частными случаями исполнения кабеля, в зависимости от дополнительных требований по условиям эксплуатации, кроме основного по стойкости к воздействию пониженной температуры, является использование в качестве внутренней и наружной оболочек материалов:
- ПВХ пластиката в морозостойком исполнении - без дополнительных требований по условиям эксплуатации;
- ПВХ пластиката пониженной горючести в холодостойком исполнении - при дополнительных требованиях по нераспространению горения;
- Резины в морозостойком исполнении - при дополнительных требованиях к повышенной гибкости кабеля;
- Резины не распространяющей горение в морозостойком исполнении - при дополнительных требованиях к повышенной гибкости кабеля и нераспространению горения;
- Резины, не содержащей галогенов в морозостойком исполнении - при дополнительных требованиях к повышенной гибкости кабеля и отсутствию в летучих продуктах, при горении кабеля, токсичного, коррозионно-активного хлористого водорода и других галогеносодержащих соединений.
- Безгалогенной композиции в холодостойком исполнении - при дополнительных требованиях по нераспространению горения и отсутствию в летучих продуктах, при горении кабеля, токсичного, коррозионно-активного хлористого водорода и других галогеносодержащих соединений.
Осуществление полезной модели
Кабель силовой содержит токопроводящие жилы предназначенные для прохождения электрического тока.
На каждую токопроводящую жилу методом экструзии накладывается изоляция из резины на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей усиливающий гидрофобный наполнитель, служащая основным электроизоляционным элементом и выдерживающая воздействие электрического поля.
Изолированные токопроводящие жилы скручены между собой. Изолированные жилы трехжильных, четырехжильных и пятижильных кабелей скручены вокруг сердечника, выпрессованного из невулканизированной резины.
Поверх скрученных изолированных токопроводящих жил методом экструзии наложена внутренняя оболочка, выполненная из поливинил-хлоридного пластиката пониженной горючести в холодостойком исполнении, или из ПВХ в холодостойком исполнении, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении, или резины в морозостойком исполнении, или резины не распространяющей горение в морозостойком исполнении, или резины, не содержащей галогенов в морозостойком исполнении.
Так как технический результат, который достигается при решении указанной задачи, заключается в использовании материалов для изоляции с высокой электрической и термической стойкостью, и для внутренней и наружной оболочек, обладающих более высокими показателями холодостойкости, то модификации кабеля с такими элементами конструкции, как металлический экран и броня на достижение технического результата не влияют и являются частными случаями исполнения при применении кабеля в условиях электромагнитных помех или угрозы механических воздействий.
Поверх внутренней оболочки возможно наличие металлического экрана, выполненного из одной или двух медных лент, или из множества медных проволок, обмотанных медной лентой, или из алюминиевой фольги основным назначением которого является защита от воздействия электромагнитных помех, а также отвод токов короткого замыкания.
Поверх внутренней оболочки возможно наложение брони, выполненной из двух стальных оцинкованных лент, предназначенной для защиты кабеля от механических воздействий, или из множества стальных оцинкованных, алюминиевых или алюминиевого сплава проволок, предназначенной для защиты кабеля от значительных растягивающих усилий.
Поверх внутренней оболочки или экрана, или брони наложена наружная оболочка, выполненная из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести в холодостойком исполнении, или из ПВХ в холодостойком исполнении, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении, или резины в морозостойком исполнении, или резины не распространяющей горение в морозостойком исполнении, или резины, не содержащей галогенов в морозостойком исполнении, предназначенная для защиты кабеля от внешних воздействий.
Конструкция заявленной полезной модели успешно опробована в условиях производства.