PL100140B1 - Kabel elektryczny gietki - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kabel elektryczny gietki zwlaszcza dla pojazdów transportowych i statków.

Kablom elektrycznym w pojazdach szynowych i na statkach stawia sie wyzsze wymagania niz ka¬ blom uzywanym normalnie do instalacji. Kable ta¬ kie sa odporne na dzialanie olejów, takich jak oleje Diesla, oleje transformatorowe lub plynne smary. Izolacje kabli nie powinny sie rozplywac ani silnie znieksztalcac pod naciskiem zamocowa¬ nia lub zacisku przylaczonego w wysokich tempe¬ raturach, panujacych w poblizu maszyn wzglednie silników. Wystepujace duze przeciazenia stawia¬ ja wysokie wymagania wytrzymalosci termicz¬ nej materialów izolacyjnych. Wlasciwosci tych materialów nie powinny zalezec od temperatury.

Niezawodnosc eksploatacji ma ogromne znacze¬ nie ze wzgledu na bezpieczenstwo ludzi i towary, przewozone pojazdami transportowymi i statkami.

Uzywane w tych srodkach transportowych kable nie powinny byc palne, aby równiez w przypadku pozaru w ich otoczeniu mogly spelniac swoje za¬ danie.

Poniewaz w pojazdach transpotrowych i na stat¬ kach jest malo miejsca, zastosowanie kabla jest tym korzystniejsze, im mniej miejsca on zajmuje.

Im mniejsza mozna utrzymac srednice kabla do okreslonego celu, tym dogodniejsze jest jego ukla¬ danie. Ponadto dla montazu wazna jest gietkosc kabla, poniewaz musi istniec mozliwosc zaginania go bez uzycia specjalnych przyrzadów. Mala gru¬ bosc izolacji sprzyja gietkosci. Korzystnie jesli o- kreslone warstwy wewnatrz izolacji moga sie po sobie slizgac.

Kable elektryczne dla pojazdów transportowych powinny byc niezawodne w eksploatacji jeszcze przy temperaturze —30°C i nawet przy tak niskich temperaturach nie moga pekac w miejscach za¬ giec. Kablom dla okretów stawia sie natomiast wysokie wymagania odnosnie odpornosci na wil¬ gotnosc.

Do tej pory dla pojazdów transportowych i stat¬ ków dopuszczano kable zgodne z przepisami mie¬ dzynarodowego zwiazku kolei zelaznych UIC.

Znane kable skladaja sie z przewodnika, który pokryty jest oprzedem bawelnianym, na którym umieszczono kolejno izolacje z kauczuku butylo- wego pokryta nawinieta z tasmy folia separu¬ jaca oraz impregnowany oplot.

Z powodu zastosowania kouczuku butylowego ka¬ bel ten nie moze byc zasadniczo uzywany przy tem¬ peraturach przekraczajacych 100°C. W napedowych pojazdach szynowych temperatura pracy silników byla podwyzszana. W wielu krajach wykonuje sie obecnie dla pojazdów napedowych silniki w kla¬ sie H, przy czym zgodnie z przepisami Miedzy¬ narodowej Komisji Elektrotechnicznej CEI No 349 w najgoretszym punkcie uzwojenia moga wystepo¬ wac temperatury do 220°C.

Wyzsza wytrzymalosc temperaturowa mozna by 100 140 J*&3 ' uzyskac przez zastosowanie kauczuku silikonowego zamiast kauczuku butylowego, jednakze z powo¬ du niewystarczajacej odpornosci kauczuku siliko¬ nowego na oleje jest to niemozliwe. Przy pecznie¬ niu kauczuku silikonowego pod wplywem oleju mo¬ glyby ulec ewentualnemu uszkodzeniu albo obej¬ mujace go powloki, albo oprzed móglby wniknac w oslabiona mechanicznie izolacje.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji kabla elektrycznego, który nie ma wad znanych kabli. -; Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze kabel zawiera co najmniej dwie warstwy impreg¬ nowanej, zachowujacej gietkosc po utwardzeniu kle¬ jaca zywica silikonowa tasmy z mikropapieru i z cienkiej warstwy wlókien, nawiniete na zmiane na przewodzie z aluminium, miedzi lub miedzi niklowanej albo cynowanej, jedna warstwe folii z tworzywa sztucznego, której zachodzace na sie¬ bie brzegi sa klejone, nawinieta na warstwy z im¬ pregnowanej tasmy oraz oplot z kurczliwej przedzy nalozonej na zewnetrzna warstwe z tworzywa sztucznego.

Kabel wedlug wynalazku nadaje sie równiez do instalacji elektrycznych w wysokosciowcach i w elektrowniach atomowych oraz na niepalne prze¬ wody telefoniczne. W przypadku pozaru nie jest on szkodliwy dla otoczenia, poniewaz nie wydziela trujacych lub powodujacych korozje gazów, co wy¬ stepuje na przyklad w przypadku polichlorku wi¬ nylu, wydzielajacego chlorowodór.

Przedmiot^wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia kabel elektryczny z zaznaczeniem przekrojów poszczególnych warstw, fig. 2 — wykres srednicy zewnetrznej kabla w funkcji obciazenia pradowego.

Na fig. 1 przedstawiony jest kabel zawierajacy przewód 1 z licy miedzianej, owiniety kilkoma warstwami 2a nawijanej po linii srubowej tasmy z mikropapieru i z cienkiej warstwy niepalnych wlókien odpornych na dzialanie podwyzszonej tem¬ peratury co najmniej 300°C. Tasma jest impregno¬ wana klejaca zywica silikonowa, zachowujaca giet¬ kosc po utwardzeniu. Liczbe warstw dobiera sie w zaleznosci od wymaganego napiecia roboczego.

Warstwy mozna nawijac wspólbieznie lub przeciw¬ bieznie, na styk lub na zakladke.

Cienka warstwa wlókien moze stanowic tkanine lub runo z wlókien mineralnych, zwlaszcza tkanine z jedwabiu szklanego* Mikropapier moze zawierac przykladowo 10 do 50% (wagowo), przewaznie 20 do 30°/% (wagowo) wlókien celulozowych, posia¬ dajacych przewaznie stopien zmielenia od 20 do 60 wedlug Schoppera-Rieglera. Jako klejaca zy¬ wice silikonowa, której uzywa sie do impregnacji w stanie B, to znaczy w stanie nieutwardzonym, stosuje iSie zywice silikonowe, jakich uzywa sie do tasm samoklejacych, na przyklad wyroby o symbo¬ lach SR 520, SR 527 i SR 585 firmy General Elek- tric Company, albo Rhodorsil 4020 i 4085 z Usines Chimiaues Rhóhe-Póulene. Najwazniejsza czescia skladowa tych wyrobów jest zwiazek chemiczny o wzorze Si[OSi(CH3)3]4. Zywice laminatowe lub ela¬ styczne nie wchodza tu w rachube. Zywica siliko- *r 0140 4 nowa przenika cienka warstwe wlókien i miko- papier i pod wplywem nacisku i ciepla powoduje polaczenie warstw. Stanowi ona na -ogól okolo % (wagowo) tasmy. Tasma ma przecietnie gru- bósc okolo 0,15 mm, na przyklad 0,16 mm.

Na co najmniej dwie warstwy 2a tasmy nawinieta jest, na przyklad do polowy na zakladke warstwa 3a z folii z tworzywa sztucznego, odpornego na podwyzszona temperature wynoszaca okolo 300°C. w rachube wchodza tu folie o grubosci okolo 0,0025 mm z poliestrów, na przyklad z politerefta- lanu etylenu, polinaftalanu etylenu, z poliwegla¬ nów lub octanu celulozy, z poliimidów lub z poli- hydantoin. Warstwy folii sluza jako warstwy po- slizgowe, polepszaja gietkosc i czynia izolacje wo¬ do- i gazoszczelna. Sklejania zachodzacych na sie¬ bie obszarów folii mozna dokonywac za pomoca odpowielnich, nie klejacych w temperaturze poko¬ jowej klejów, które w podwyzszonej temperaturze miekna i sklejaja folie na stale dzieki reakcji che- miecznej. Odpowiednie kleje na bazie zywic izo- cjanowyeh, estrowoimidowych lub epoksydowych sa znane fachowcom i dostepne w handlu,* Na warstwie folii 3a znajduja sie co najmniej dwie warstwy 2b z impregnowanej zywica siliko¬ nowa tasmy oraz warstwa folii 3b i tak dalej na zmiane. Na ostatniej zewnetrznej warstwie folii 3b fig. 1 znajduje sie oplot 4 z przedzy termokurcz¬ liwej, na przyklad z przedzy poliestrowej. Ten oplot przewaznie lakieruje sie wytrzymalym na wysokie temperatury lakierem z zywic sztucznych, jak la¬ kier izocjanowy lub podobny aby powierzchnie zewnetrzna kabla uczynic gladka i odporna na scie¬ ranie, zapobiec przyleganiu kurzu i zanieczyszczen oraz uzyskac wymagana do ukladania sliskosc.

Poniewaz izolacja kabla polaczeniowego wedlug wynalazku nie; zawiera elastomerów, takich jak kauczuk butylowy lub silikonowy, ma stosunkowo duza zawartosc miki i dla danego napiecia mozna 40 ja wybierac ciensza, niz dotychczasowa izolacje elastomerowa.

Ponizsza tabela oraz rys. 2 pozwalaja na porów¬ nanie kabli wedlug wynalazku (krzywa B) ze zna¬ nymi kablami (karzywa A), odpowiadajacymi prze- 45 pisom Miedzynarodowego Zwiazku Kolei Zelaznych UIC: Tabela J Przekrój znamionowy (w mm2) 2,5 6,0 16,0 36,0 70,0 120,0 Znany kabel Dopu¬ szczalne obciaze¬ nie pradowe (A) 18 31 75 160 250 385 Srednia srednica zewne¬ trzna (mm) 6,7 7,9 ,7 ,1 19,4 23,7 Kabel wedlug wynalazku Dopu¬ szczalne obciaze¬ nie pradowe (A) 50 100 200 310 435 Srednia srednica r zewne- f trzna f (mm) 7,2 8,6 ,6 14,0 17,5 | 22,0 15 100 140 6 Z tych wartosci, które przedstawiono graficznie na rys. 2 wynika, ze przy danym przekroju zna¬ mionowym dopuszczalne obciazenie pradowe kabla wedlug wynalazku jest o 25 do 40% wyzsze niz przy znanym kablu oraz ze przy wiekszych prze¬ krojach znamionowych srednica zewnetrzna kabla wedlug wynalazku, pomimo wyzszego dopuszczalne¬ go obciazenia pradowego, moze byc mniejsza niz w znanym kablu. Dzieki temu kabel staje sie bar¬ dziej gietki. Poniewaz, jak wiadomo, w pierwszym rzedzie uzywa sie kabli o wiekszych przekrojach znamionowych, wazne jest równiez zaoszczedzanie miejsca w kanalach kablowych.

Poniewaz kabel wedlug wynalazku nie zawiera prawie palnych materialów, wytrzymuje on prze¬ pisane w odnosnych normach próby palnosci, na przyklad dla pojazdów kolejowych wedlug UIC- -Kodeks 895 VE lub dla statków wedlug przepisów Lloyda, jak równiez w niskich temperaturach we¬ dlug wyzej wspomnianych norm.

Claims (10)

Zastrzezenia patentowe

1. Kabel elektryczny gietki, zwlaszcza dla pojaz¬ dów transportowych i statków, znamienny tym, ze zawiera co najmniej dwie warstwy (2a, 2b, 2c.) impregnowanej zachowujaca gietkosc po utwar¬ dzeniu klejaca zywica silikonowa tasmy z miko- papieru i z cienkiej warstwy wlókien nawiniete srubowo na zmiane na przewodzie (1) z aluminium, miedzi lub miedzi niklowanej albo cynowanej, jed¬ na warstwe (3a, 3b, 3c.) folii z tworzywa sztucz¬ nego, której zachodzace na siebie brzegi sa klejone 10 15 30 35 40 nawinieta na warstwe (2a, 2b, 2c.) oraz oplot (4) z kurczliwej przedzy nalozony na zewnetrzna war¬ stwe folii z tworzywa sztucznego.

2. Kabel wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze oplot z kurczliwej przedzy (4) wyposazony jest w warstwe ochronna, chroniaca izolacje przed wply¬ wami mechanicznymi i dostepem wody.

3. Kabel wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze gietki przewód (1) stanowi lice miedziana.

4. Kabel wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze warstwa wlókien (2a, 2b, 2c.) stanowi tkanine lub runo z niepalnych wlókien, zwlaszcza mineralnych.

5. Kabel wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze warstwa wlókien stanowi tkanine szklana.

6. Kabel wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze folia z tworzywa sztucznego stanowi folie poliestro¬ wa, polihydantoinowa lub poliimjdowa.

7. Kabel wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kurczliwa przedza oplotu (4) stanowi przedze poli¬ estrowa.

8. Kabel wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze warstwe ochronna stanowi lakier odporny na wy¬ soka temperature, na przyklad lakier izocyjanowy.

9. Kabel wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gietki przewód (1) stanowi lice miedziana, cienka warstwa wlókien tasme z tkaniny szklanej, a oplot z przedzy kurczliwej (4) zawiera warstwe ochron¬ na, dla ochrony izolacji przed wplywami mecha¬ nicznymi i dostepem wody.

10. Kabel wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze folia z tworzywa sztucznego jest odporna na pod¬ wyzszona temperature co najmniej do 300°C. Fig. 2 Fig i 5f Ul < 200 300 400 WPU6ZCZALN£O0CI/}ZENIL PRADOWE w A 500