RU148883U1

RU148883U1 - SINGLE CABLE POWER CABLE

Info

Publication number: RU148883U1
Application number: RU2014126131/07U
Authority: RU
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Кабель Технологии Инновации"
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2014-12-20

Abstract

1. Кабель силовой одножильный, содержащий токопроводящую жилу, поверх которой последовательно наложены слои, а именно первый электропроводящий экран, изоляция, второй электропроводящий экран, слой из электропроводящей ленты, металлический экран, разделительный слой и внутренняя оболочка, кроме того, поверх внутренней оболочки либо наложена наружная оболочка, либо последовательно наложены броня из проволок алюминия или алюминиевого сплава и наружная оболочка, при этом упомянутая изоляция выполнена из этиленпропиленовой резины с усиливающим гидрофобным наполнителем, а упомянутые первый и второй электропроводящие экраны выполнены из этиленпропиленовой резины, содержащей сажу.2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что металлический экран выполнен либо в виде множества медных проволок, поверх которых наложена либо медная лента, выполненная в виде обмотки, либо пасьма из медных проволок, выполненная в виде обмотки, либо в виде множества проволок из алюминия или алюминиевого сплава, обмотанных лентой, выполненной из алюминия или алюминиевого сплава.3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя оболочка выполнена либо из резины или из ПВХ-пластиката с температурой морозостойкости от -50 до -60°С, либо из ПВХ-пластиката пониженной горючести с кислородным индексом не менее 32, либо из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 28, либо из полимерной композиции, не содержащей галогены с кислородным индексом не менее 32.4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что наружная оболочка выполнена либо из не содержащей галогенов полимерной композиции с кислородным индексом не менее 32, либо из ПВХ-пла1. A single-core power cable containing a conductive core on top of which layers are sequentially applied, namely, a first conductive shield, insulation, a second conductive shield, a layer of conductive tape, a metal shield, a separation layer and an inner sheath, in addition, on top of the inner sheath the outer shell, or successively superimposed armor of aluminum or aluminum alloy wires and the outer shell, while the said insulation is made of ethylene-propylene rubber with a force ayuschim hydrophobic filler, and said first and second electrically conductive screens made of ethylene propylene rubber containing sazhu.2. The cable according to claim 1, characterized in that the metal shield is made either in the form of a plurality of copper wires, over which either a copper tape made in the form of a winding or a pile of copper wires made in the form of a winding, or in the form of a plurality of aluminum wires or aluminum alloy wrapped in tape made of aluminum or aluminum alloy. 3. A cable according to claim 1, characterized in that the inner sheath is made of either rubber or PVC compound with a frost resistance temperature of -50 to -60 ° C, or a low flammability PVC compound with an oxygen index of at least 32, or PVC a low fire hazard plastic compound with an oxygen index of at least 28, or from a polymer composition not containing halogens with an oxygen index of at least 32.4. The cable according to claim 1, characterized in that the outer sheath is made either of a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 32, or of PVC

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых одножильных с резиновой изоляцией, 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.The utility model relates to cable technology, namely, to the designs of single-core power cables with rubber insulation, designed for transmission and distribution of electrical energy in stationary installations for a rated alternating voltage of 6, 10, 15, 20, 30, 35 kV with a nominal frequency of 50 Hz for networks with grounded and isolated neutral.

Уровень техникиState of the art

Известен кабель силовой на напряжение 20 и 35 кВ, содержащий медную или алюминиевую токопроводящую жилу, покрытую бумажной пропитанной изоляцией, экраном из электропроводящей бумаги, свинцовую или алюминиевую оболочку и защитные покровы (ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией», дата введения-01.01.75).Known power cable for voltage of 20 and 35 kV, containing a copper or aluminum conductive core coated with impregnated paper insulation, a shield of electrically conductive paper, a lead or aluminum sheath and protective sheath (GOST 18410-73 "Power cables with impregnated paper insulation", date of introduction 01.01.75).

Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в наличии токопроводящей жилы, покрытой изоляцией, экрана и оболочки.Signs of a known cable, coinciding with the features of the claimed utility model, are the presence of a conductive core coated with insulation, a shield and a sheath.

Причина, препятствующая получению в известном кабеле технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в выполнении изоляции и экрана из кабельной бумаги.The reason that prevents obtaining a technical result in a known cable, which is provided by the claimed utility model, is the insulation and the screen made of cable paper.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, содержащий токопроводящую медную или алюминиевую жилу, изолированную не менее чем тремя слоями экструдированного сшитого полиэтилена (первый слой - из электропроводящей сшитой композиции на основе полиэтилена, второй слой - из изоляционного сшитого полиэтилена, третий слой - из электропроводящей сшитой композиции на основе полиэтилена), на изолированные жилы наложен слой из электропроводящих лент, на слой электропроводящих лент наложен металлический экран из алюминия или алюминиевого сплава, разделительный слой и защитная оболочка (патент RU №119928 U1 М. кл. H01B 9/02, опубликовано 27.08.2012).The closest analogue (prototype) is a power cable containing a conductive copper or aluminum core insulated with at least three layers of extruded cross-linked polyethylene (the first layer is made of an electrically conductive cross-linked composition based on polyethylene, the second layer is made of insulated cross-linked polyethylene, the third layer is made of electrically conductive cross-linked composition based on polyethylene), a layer of electrically conductive tapes is applied to insulated cores, a metal screen of aluminum is applied to a layer of electrically conductive tapes or aluminum alloy, a separation layer and a protective sheath (patent RU No. 119928 U1 M. class. H01B 9/02, published on 08.27.2012).

Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении кабеля с одной металлической жилой, на которую последовательно наложены первый электропроводящий слой, изоляция, второй электропроводящий слой, слой из электропроводящих лент, металлический экран, внутренняя оболочка и наружная оболочка.Signs of a known cable that coincide with the features of the claimed utility model consist in the execution of a cable with one metal core, on which the first electrically conductive layer, insulation, the second electrically conductive layer, the layer of electrically conductive tapes, the metal shield, the inner sheath and the outer sheath are sequentially applied.

Причиной, препятствующей получению в известном кабеле технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, является выполнение изоляции токопроводящих жил из сшитого полиэтилена.The reason that prevents obtaining a technical result in a known cable, which is provided by the claimed utility model, is the insulation of conductive conductors from cross-linked polyethylene.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении пропускной способности кабеля, повышении его надежности и в упрощении его прокладывания.The problem, which the utility model is aimed at, is to increase the cable throughput, increase its reliability and simplify its laying.

Технический результат, обусловливающий решение указанной задачи, заключается в возможности работы кабеля в номинальном режиме с температурой жилы до 105°C, в повышении гибкости изоляции (по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена), а также в создании возможности прокладывания кабеля при температуре до -40°C.The technical result, which determines the solution of this problem, lies in the possibility of cable operation in nominal mode with a core temperature of up to 105 ° C, in increasing the flexibility of insulation (compared to cables with XLPE insulation), as well as in creating the possibility of laying the cable at temperatures up to -40 ° C.

Указанный технический результат достигается тем, что кабель силовой одножильный содержит токопроводящую жилу, поверх которой последовательно наложены слои, а именно, первый электропроводящий экран, изоляция, второй электропроводящий экран, слой из электропроводящей ленты, металлический экран, разделительный слой и внутренняя оболочка, кроме того, поверх внутренней оболочки либо наложена наружная оболочка, либо последовательно наложены броня из проволок алюминия или алюминиевого сплава и наружная оболочка, при этом упомянутая изоляция выполнена из этиленпропиленовой резины с усиливающим гидрофобным наполнителем, а упомянутые первый и второй электропроводящие экраны выполнены из этиленпропиленовой резины, содержащей сажу.The specified technical result is achieved in that the single-core power cable contains a conductive core over which layers are sequentially applied, namely, a first conductive screen, insulation, a second conductive screen, a layer of conductive tape, a metal shield, a separation layer and an inner sheath, in addition on top of the inner shell, either the outer shell is applied, or the armor of aluminum or aluminum alloy wires and the outer shell are sequentially applied, while the said insulator I is made of ethylene propylene rubber with a reinforcing filler hydrophobic, and said first and second electrically conductive screens made of ethylene propylene rubber containing carbon black.

Технический результат также достигается тем, что металлический экран выполнен либо в виде множества медных проволок, поверх которых наложена либо медная лента, выполненная в виде обмотки, либо пасьма из медных проволок, выполненная в виде обмотки, либо в виде множества проволок из алюминия или алюминиевого сплава, обмотанных лентой, выполненной из алюминия или алюминиевого сплава.The technical result is also achieved by the fact that the metal screen is made either in the form of a plurality of copper wires, on top of which either a copper tape made in the form of a winding, or a pile of copper wires made in the form of a winding, or in the form of a plurality of wires of aluminum or aluminum alloy wrapped in tape made of aluminum or aluminum alloy.

Достигается технический результат также тем, что внутренняя оболочка выполнена либо из резины или из ПВХ пластиката с температурой морозостойкости от -50°C до -60°C, либо из ПВХ пластиката пониженной горючести с кислородным индексом не менее 32, либо из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 28, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 32.The technical result is also achieved by the fact that the inner shell is made of either rubber or PVC compound with a frost resistance of -50 ° C to -60 ° C, or a low-flammability PVC compound with an oxygen index of at least 32, or a low fire hazard PVC compound with an oxygen index of at least 28, or from a polymer composition not containing halogens with an oxygen index of at least 32.

Достигается технический результат также тем, что наружная оболочка выполнена либо из не содержащей галогенов полимерной композиции с кислородным индексом не менее 32, либо из ПВХ пластиката пониженной горючести с кислородным индексом не менее 32, либо из ПВХ пластиката с температурой морозостойкости от -50°C до -60°C, либо из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 35.The technical result is also achieved by the fact that the outer shell is made either of a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 32, or of low-flammability PVC compound with an oxygen index of at least 32, or of PVC compound with a frost resistance of -50 ° C to -60 ° C, or from PVC compound of reduced fire hazard with an oxygen index of at least 35.

Признаки заявленной полезной модели, отличительные от прототипа, заключаются в выполнении изоляции жилы из этиленпропиленовой резины с усиливающим гидрофобным наполнителем и в выполнении электропроводящих экранов этиленпропиленовой резины, содержащей сажу.The features of the claimed utility model, distinctive from the prototype, are in the insulation of the core of ethylene propylene rubber with reinforcing hydrophobic filler and in the implementation of electrically conductive screens of ethylene propylene rubber containing soot.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Кабель содержит одну токопроводящую жилу, выполненную из медной или алюминиевой проволоки. При этом указанная жила может быть выполнена многопроволочной. Поверх жилы расположен первый электропроводящий экран, который выполнен из электропроводящей резины на основе этиленпропиленового каучука, содержащего высоко-проводящую сажу. Поверх первого электропроводящего экрана расположена изоляция, выполненная из резины на основе этиленпропиленового каучука, содержащего усиливающий гидрофобный наполнитель. Поверх изоляции расположен второй электропроводящий экран, который выполнен из того же материала, что и первый электропроводящий экран. Поверх второго электропроводящего экрана расположен слой из электропроводящей ленты, представляющей собой электропроводящую бумагу или электропроводящую полимерную ленту. Поверх электропроводящей ленты расположен металлический экран, выполненный либо в виде множества медных проволок, поверх которых наложена либо медная лента, выполненная в виде обмотки, либо пасьма из медных проволок, выполненная в виде обмотки, либо в виде множества проволок из алюминия или алюминиевого сплава, обмотанных лентой, выполненной из алюминия или алюминиевого сплава. Поверх металлического экрана расположен разделительный слой, выполненный из ленты крепированной или кабельной бумаги, либо полипропиленовой ленты, либо ленты нетканого полотна, или прорезиненной ткани. Поверх разделительного слоя расположена внутренняя оболочка, которая выполнена либо из резины или из ПВХ пластиката с температурой морозостойкости от -50°C до -60°C, либо из ПВХ пластиката пониженной горючести с кислородным индексом не менее 32, либо из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 28, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 32. Кабель может содержать броню, расположенную поверх внутренней оболочки, которая выполнена из проволок алюминия или алюминиевого сплава. Поверх внутренней оболочки (или поверх брони) расположена наружная оболочка, выполненная из полимерной композиции, не содержащей галогенов или из ПВХ пластиката пониженной горючести с кислородным индексом не менее 32, или из ПВХ пластиката с температурой морозостойкости от -50°C до -60°C, или из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 35.The cable contains one conductive core made of copper or aluminum wire. Moreover, this core can be multi-wire. On top of the core is the first electrically conductive screen, which is made of conductive rubber based on ethylene-propylene rubber containing highly conductive soot. On top of the first electrically conductive screen is an insulation made of rubber based on ethylene-propylene rubber containing a reinforcing hydrophobic filler. Above the insulation is a second electrically conductive screen, which is made of the same material as the first electrically conductive screen. On top of the second electrically conductive screen is a layer of electrically conductive tape, which is an electrically conductive paper or an electrically conductive polymer tape. On top of the electrically conductive tape is a metal shield made either in the form of a plurality of copper wires, on top of which either a copper tape made in the form of a winding, or a pile of copper wires made in the form of a winding, or in the form of a plurality of aluminum or aluminum alloy wires wound tape made of aluminum or aluminum alloy. On top of the metal screen is a separation layer made of crepe or cable paper tape, or polypropylene tape, or non-woven fabric tape, or rubberized fabric. On top of the separation layer there is an inner shell, which is made of either rubber or PVC compound with a frost resistance of -50 ° C to -60 ° C, or a low-flammability PVC compound with an oxygen index of at least 32, or a low fire hazard PVC compound with with an oxygen index of at least 28, or from a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 32. The cable may contain armor located on top of the inner sheath, which is made of aluminum or aluminum wires alloy. On top of the inner shell (or on top of the armor) there is an outer shell made of a halogen-free polymer composition or of low flammability PVC compound with an oxygen index of at least 32, or of PVC compound with a frost resistance of -50 ° C to -60 ° C , or from PVC compound of reduced fire hazard with an oxygen index of at least 35.

Изготовление кабеля заключается в поочередном накладывании перечисленных слоев в соответствующем порядке. При этом первый экран накладывают на жилу методом экструзии, а его (экрана) назначение заключается в равномерном распределении напряженности электрического поля на границе токопроводящей жилы и слоя изоляции. Затем накладывают изоляцию, служащую основным электроизоляционным элементом и предназначенную для выдерживания воздействия электрического поля. Затем накладывают второй электропроводящий экран, служащий для равномерного распределения напряженности между изоляцией и металлическим экраном. Поверх второго электропроводящего экрана накладывают слой из электропроводящей ленты, служащий для выравнивания электрического поля в кабеле. Затем накладывают металлический экран, основным назначением которого является защита от воздействия электромагнитных помех, а также отвод токов короткого замыкания. Затем накладывают разделительный слой, выполненный из ленты крепированной или кабельной бумаги, или полипропиленовой ленты, или ленты нетканого полотна, или прорезиненной ткани, служащий для предотвращения затекания материала внутренней оболочки между проволоками металлического экрана. Поверх разделительного слоя накладывают внутреннюю оболочку. Затем может быть наложена броня, выполненная из проволок алюминия или алюминиевого сплава и служащая для защиты от значительных растягивающих усилий, после чего либо поверх внутренней оболочки, либо поверх брони накладывают наружную оболочку.The manufacture of the cable consists in alternately applying the above layers in the appropriate order. In this case, the first screen is applied to the core by extrusion, and its purpose (screen) is to evenly distribute the electric field at the boundary of the conductive core and the insulation layer. Then impose insulation, which serves as the main electrical insulating element and is designed to withstand the effects of an electric field. Then impose a second electrically conductive screen, which serves to evenly distribute the tension between the insulation and the metal screen. A layer of an electrically conductive tape is applied over the second electrically conductive screen, which serves to align the electric field in the cable. Then impose a metal screen, the main purpose of which is protection against electromagnetic interference, as well as the removal of short circuit currents. Then impose a separation layer made of crepe or cable paper tape, or polypropylene tape, or non-woven fabric tape, or rubberized fabric, which serves to prevent the material of the inner sheath from flowing between the wires of the metal screen. On top of the separation layer impose an inner shell. Then, armor made of aluminum or aluminum alloy wires can be applied and serves to protect against significant tensile forces, after which an outer shell is applied either over the inner shell or over the armor.

Конструкция заявленной полезной модели успешно опробована в условиях производства. Использование изоляции из этиленпропиленовой резины (резины на основе этилепропиленового каучука с содержанием усиливающего гидрофобного наполнителя), обладающей высокой электрической и термической стойкостью, а также использование первого и второго электропроводящего слоя из этиленпропиленовой резины (резины на основе этиленпропиленового каучука) с содержанием высокопроводящих саж, позволяет выдерживать токовую нагрузку на 15-20% больше относительно кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена. Благодаря высоким термомеханическим характеристикам указанной резины изгиб кабеля вызывает незначительные механические напряжения слоев изоляции, что значительно снижает вероятность неравномерного распределения электрической напряженности в толщине изоляции.The design of the claimed utility model has been successfully tested in the production environment. The use of insulation from ethylene-propylene rubber (rubber based on ethylene-propylene rubber containing a reinforcing hydrophobic filler) with high electrical and thermal resistance, as well as the use of the first and second electrically conductive layers of ethylene-propylene rubber (rubber based on ethylene-propylene rubber) with the content of highly conductive soot, can withstand the current load is 15-20% higher with respect to the cable with XLPE insulation. Due to the high thermomechanical characteristics of this rubber, bending of the cable causes insignificant mechanical stresses of the insulation layers, which significantly reduces the likelihood of an uneven distribution of electrical tension in the insulation thickness.

Claims

1. A single-core power cable containing a conductive core on top of which layers are sequentially applied, namely, a first conductive shield, insulation, a second conductive shield, a layer of conductive tape, a metal shield, a separation layer and an inner sheath, in addition, on top of the inner sheath the outer shell, or successively superimposed armor of aluminum or aluminum alloy wires and the outer shell, while the said insulation is made of ethylene-propylene rubber with a force ayuschim hydrophobic filler, and said first and second electrically conductive screens made of ethylene propylene rubber containing carbon black.

2. The cable according to claim 1, characterized in that the metal screen is made either in the form of a plurality of copper wires, on top of which either a copper tape made in the form of a winding or a pile of copper wires made in the form of a winding, or in the form of a plurality of wires from aluminum or aluminum alloy wrapped with tape made of aluminum or aluminum alloy.

3. The cable according to claim 1, characterized in that the inner sheath is made of either rubber or PVC compound with a frost resistance of -50 to -60 ° C, or a low combustibility PVC compound with an oxygen index of at least 32, or from fireproof PVC compound with an oxygen index of at least 28, or from a polymer composition that does not contain halogens with an oxygen index of at least 32.

4. The cable according to claim 1, characterized in that the outer sheath is made either of a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 32, or of low-flammability PVC compound with an oxygen index of at least 32, or of a PVC compound with frost resistance from -50 to -60 ° C, or from PVC compound of reduced fire hazard with an oxygen index of at least 35.