Кабель силовой гибкий с токопроводящими жилами из алюминиевого сплава

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям кабелей силовых гибких, предназначенных для стационарной и нестационарной прокладки при присоединении передвижных механизмов и оборудования к электрическим сетям на переменное напряжение 0,38; 0,66; 1 кВ частотой до 400 Гц или постоянное напряжение 0,5; 1; 1,5 кВ соответственно.
Уровень техники
Известен кабель силовой гибкий с резиновой изоляцией и оболочкой марки КГ по ТУ 16. К73.05-93, содержащий от 1 до 5 медных многопроволочных токопроводящих жил 5-го класса по ГОСТ 22483, предназначенный для присоединения передвижных механизмов к электрическим сетям при номинальном переменном напряжении до 660 В частотой до 400 Гц или постоянном напряжении до 1000 В. Недостатком данной конструкции является высокая масса и стоимость кабеля.
Известен кабель силовой гибкий марки АКРПТ по ГОСТ 13497-68 с резиновой изоляцией и оболочкой, содержащий одну или несколько основных (фазных) токопроводящих жил из алюминия или его сплавов, скрученных из проволок диаметром более 0,8 мм. Недостатком данной конструкции по сравнению с кабелями с медными жилами является недостаточная гибкость жил, повышенный допустимый радиус изгиба, низкая стойкость к многократным перегибам, низкая технологичность изготовления проволоки малых диаметров из стандартного электротехнического алюминия.
Известен кабель электрический гибкий, выбранный за прототип (патент RU 133964 опубл. 27.10.13), содержащий одну или несколько основных токопроводящих жил из алюминия или его сплавов, экраны по жилам из электропроводящих эластомеров или без них, изоляцию жил из эластомеров, экраны по изоляции жил из электропроводящих эластомеров или без них, разделительный слой из полимерных материалов или без него, одно- или двухслойную оболочку из эластомеров, отличающийся тем, что основные токопроводящие жилы выполнены из сверхтонких проволок алюминия или его сплавов, модифицированных редкими или редкоземельными металлами из группы: цирконий, скандий, иттрий, церий, лантан, ванадий, гафний, или щелочными или щелочноземельными металлами из группы: литий, бериллий, магний, кальций, стронций, или полупроводниковыми материалами из группы: бор, теллур, селен, германий, кремний, или их смесями, в том числе из проволок сверхпластичных сплавов алюминия с ультрамелкозернистой или нанокристаллической структурой.
Недостатком вышеуказанного технического решения является использование для изготовления токопроводящих жил алюминиевого сплава с химическим составом и технологией получения повышенной сложности, что ведет к удорожанию конечного изделия.
Раскрытие полезной модели
Техническая задача заключается в создании более дешевого кабеля за счет использования алюминиевого сплава с более простым химическим составом, обладающего повышенной прочностью и пластичностью.
Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных показателей кабеля за счет снижения его массы.
Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом гибком с токопроводящими жилами из алюминиевого сплава, содержащем одну или несколько основных токопроводящих изолированных жил, изоляцию токопроводящих жил и одно- или двухслойную оболочку из термопластичной или сшитой эластомерной композиции, согласно предложенному решению, основные токопроводящие жилы скручены из проволок диаметром не более 0,51 мм, изготовленных из алюминиевого сплава, легированного примесями железа до 1,00 мас. %, меди до 0,50 мас. %, кремния до 0,10 мас. %, цинка до 0,10 мас. %, магния до 0,05 мас. % и галлия до 0,05 мас. %.
В частном случае кабель содержит дополнительно одну или несколько вспомогательных жил меньшего сечения, скрученных из проволок диаметром не более 0,51 мм, изготовленных из материала, аналогичного материалу основных жил.
Изоляция и оболочка могут быть выполнены из негорючей и/или холодостойкой эластомерной композиции.
Однослойная оболочка или наружный слой двухслойной оболочки могут быть выполнены из маслобензостойкой эластомерной композиции.
Изолированные жилы кабеля могут быть скручены в сердечник вокруг жгута, выполненного из эластомерной композиции или синтетических нитей.
Поверх скрученного сердечника может быть наложен разделительный слой из одной или нескольких лент из синтетического или натурального материала.
Поверх токопроводящих жил может быть наложен разделительный слой из синтетической пленки.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется рисунками, где на фиг. 1 представлен общий вид кабеля с тремя основными жилами, на фиг. 2 - общий вид кабеля с тремя основными жилами и двумя вспомогательными жилами меньшего сечения.
Осуществление полезной модели
Кабель содержит одну или несколько гибких многопроволочных основных токопроводящих жил круглой формы 1, одну или несколько вспомогательных жил 2 меньшего сечения, изготовленных методом пучковой или стренговой скрутки из проволок из алюминиевого сплава. Изоляция 3, 4 основных и вспомогательных токопроводящих жил 1 и 2 кабеля выполнена из сшитой или термопластичной эластомерной композиции. Изолированные токопроводящие жилы 1, 2 скручены в сердечник кабеля вокруг жгута 5 из эластомерной композиции или синтетических нитей. Поверх основных токопроводящих жил 1 наложен разделительный слой 6 из синтетической пленки, а поверх скрученного сердечника наложен разделительный слой 7 из одной или нескольких лент из синтетического или натурального материала. Поверх скрученного сердечника или разделительного слоя 7 наложена однослойная или двухслойная оболочка 8 из сшитой или термопластичной эластомерной композиции (в том числе холодостойкой или негорючей) или маслобензостойкого термоэластопласта (в том числе холодостойкого или негорючего).
Материалы, используемые в предлагаемой конструкции кабеля силового с токопроводящими жилами из алюминиевого сплава, выпускаются серийно и широко используются в перерабатывающей промышленности, в том числе при производстве кабельно-проводниковой продукции.
Применение в алюминиевом сплаве легированного примесями железа до 1,00 мас. %, меди до 0,50 мас. %, кремния до 0,10 мас. %, цинка до 0,10 мас. %, магния до 0,05 мас. % и галлия до 0,05 мас. % позволяет укрепить кристаллическую решетку алюминия, что обеспечивает повышение прочности алюминия в отожженном состоянии во всем диапазоне рабочих температур при сохранении хороших пластических свойств. Катанка из такого алюминиевого сплава позволяет производить ее многократное волочение на стандартном кабельном волочильном оборудовании и получать проволоку диаметром не более 0,51 мм.
Скрутку многопроволочных гибких токопроводящих жил, а также скрутку изолированных жил в сердечник производят на стандартном крутильном оборудовании, применяемом в кабельной промышленности.
Наложение разделительных слоев 6, 7 поверх токопроводящих жил 1, 2 и скрученного сердечника кабеля производят на отдельностоящем или интегрированном в линию скрутки лентообмоточном оборудовании.
Изоляцию токопроводящих жил 1, 2, жгут 5, однослойную оболочку 8, внутренний и наружный слой 9 и 10 двухслойной оболочки 8 накладывают на кабельных экструзионных линиях.
Настоящая полезная модель описана применительно к конкретным вариантам ее осуществления, вышеприведенное описание и примеры приведены в целях иллюстрации полезной модели, не ограничивая при этом объем полезной модели.