RU149965U1

RU149965U1 - POWER CABLE FOR 6-35 kV VOLTAGE

Info

Publication number: RU149965U1
Application number: RU2014134371/07U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Мещанов; Михаил Юрьевич Шувалов; Михаил Кузьмич Каменский
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2015-01-27

Abstract

1. Кабель силовой, содержащий три токопроводящие алюминиевые или медные жилы секторной формы, поверх каждой из которых последовательно наложены методом экструзии первый экран из электропроводящей полимерной композиции с радиусом закругления (r) в диапазоне от 2,5 до 3,6 мм, изоляция, второй экран из электропроводящей полимерной композиции, при этом изолированные жилы скручены в сердечник, поверх которого последовательно расположены скрепляющий слой, металлический экран из медных проволок, соединенных спирально наложенной медной лентой, разделительный слой и экструдированная наружная оболочка, отличающийся тем, что изоляция выполнена из этиленпропиленовой резины.2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверх каждой токопроводящей жилы слой электропроводящей тканой ленты.3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что второй электропроводящий экран имеет адгезию к изоляции, характеризующуюся величиной усилия отрыва в диапазоне от 0,35Н до 20Н, приходящегося на 10 мм ширины электропроводящего экрана.4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что второй электропроводящий экран выполнен из материала с удельным объемным электрическим сопротивлением не более 400 Ом∙м при 90°С.5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что наложенный поверх сердечника скрепляющий слой выполнен обмоткой из, по меньшей мере, одной электропроводящей полимерной ленты, или из электропроводящей стеклоленты, или электропроводящей водоблокирующей ленты.6. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что разделительный слой, наложенный поверх металлического экрана, выполнен обмоткой из стеклоткани или экструзией из высоконаполненного термопластичного ма1. Power cable containing three conductive aluminum or copper conductors of a sector shape, on top of each of which a first screen of an electrically conductive polymer composition with a radius of curvature (r) in the range from 2.5 to 3.6 mm is sequentially laid by extrusion method, insulation, the second a screen made of an electrically conductive polymer composition, while the insulated conductors are twisted into a core over which a bonding layer is arranged in series, a metal screen made of copper wires connected by a spiral-wound copper tape, p zdelitelny layer and outer extruded sheath, characterized in that the insulation is made of ethylene propylene reziny.2. The cable according to claim 1, characterized in that it further comprises a layer of electrically conductive woven tape over each conductive core. The cable according to claim 1, characterized in that the second electrically conductive screen has adhesion to insulation, characterized by a tear-off force in the range from 0.35 N to 20 N per 10 mm of the width of the electrically conductive screen. A cable according to claim 1, characterized in that the second electrically conductive screen is made of a material with a specific volumetric electrical resistance of not more than 400 Ohm ∙ m at 90 ° C. 5. The cable according to claim 1, characterized in that the fastening layer overlaid on the core is made by winding from at least one electrically conductive polymer tape, or from an electrically conductive glass tape, or an electrically conductive water blocking tape. The cable according to claim 1, characterized in that the separation layer overlaid on top of the metal screen is made of fiberglass cloth or extruded from a highly filled thermoplastic material

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям кабелей силовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении 6-35 кВ частотой 50 Гц при температуре окружающей среды от минус 40°C до плюс 50°C и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°C.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely to the construction of power cables with plastic insulation and a sheath intended for transmission and distribution of electrical energy in stationary electrical installations with an alternating voltage of 6-35 kV at a frequency of 50 Hz at an ambient temperature of minus 40 ° C to plus 50 ° C and relative humidity up to 98% at a temperature of plus 35 ° C.

Известен кабель силовой, содержащий три токопроводящие алюминиевые или медные жилы секторной формы, поверх каждой из которых последовательно наложены методом экструзии первый экран из электропроводящей полимерной композиции, изоляция из сшитой полиэтиленовой композиции, второй экран из электропроводящей полимерной композиции, при этом изолированные жилы скручены в сердечник, поверх которого последовательно расположены скрепляющий слой, металлический экран из медных проволок, соединенных спирально наложенной медной лентой, разделительный слой и экструдированная наружная оболочка, отличающийся тем, что радиус закругления (r) первого экрана имеет величину в диапазоне от 2,5 до 3,6 мм (патент РФ на полезную модель 128773 от 27.05.2013).A power cable is known, containing three conductive aluminum or copper conductors of a sector shape, on top of each of which a first screen of an electrically conductive polymer composition is sequentially applied by extrusion, insulation is made of a cross-linked polyethylene composition, a second screen is of an electrically conductive polymer composition, while the insulated conductors are twisted into a core, on top of which a bonding layer is arranged successively, a metal screen made of copper wires connected by a spirally imposed copper tape, section Tel'nykh layer and outer extruded sheath, characterized in that the radius (r) of the first screen has a value in the range of 2.5 to 3.6 mm (Russian utility model patent 128773 of 27.5.2013).

В известном силовом кабеле с изоляцией из полиэтилена не возможно для регулирования свойств использовать различные наполнители с большим их содержанием.In the known power cable with polyethylene insulation, it is not possible to use various fillers with a high content for regulating the properties.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель заключается в расширении функциональных возможностей кабеля за счет использования в качестве изоляции этиленпропиленовой резины.The technical result, which the utility model aims to achieve, is to expand the functionality of the cable by using ethylene propylene rubber as insulation.

Этиленпропиленовые резины (ЭПР) отличаются от полиэтилена тем, что полимерная основа более полярна, как следствие - лучше совместима с различными наполнителями и допускает их большее содержание. В результате ЭПР допускает регулирование свойств в более широких пределах, чем полиэтилен. В частности, удается сделать ЭПР с повышенными рабочими температурами - как длительно допустимой (105°C), так и кратковременно допустимой (140°C). ЭПР, как и сшитый полиэтилен, может быть триингостойкой (т.е. стойкой к водным триингам). Может сочетать указанные свойства.Ethylene propylene rubber (EPR) differs from polyethylene in that the polymer base is more polar, as a result it is better compatible with various fillers and allows their greater content. As a result, the EPR allows the regulation of properties to a wider extent than polyethylene. In particular, it is possible to make EPR with elevated operating temperatures - both long-term acceptable (105 ° C) and short-term acceptable (140 ° C). EPR, like cross-linked polyethylene, can be tine resistant (i.e. resistant to water triings). Can combine these properties.

За счет введения в ЭПР некоторого количества тщательно подобранных мелкодисперсных антипиренов (или антипиренов, растворимых в этиленпропиленовом каучуке) возможно придание ЭПР свойств нераспространения горения (пожаробезопасных свойств), что невыполнимо для изоляции кабелей среднего напряжения на основе полиэтилена.Due to the introduction of a number of carefully selected finely dispersed flame retardants (or flame retardants soluble in ethylene propylene rubber) into the EPR, it is possible to give the EPR properties of non-propagation of combustion (fireproof properties), which is not feasible for insulation of medium voltage cables based on polyethylene.

Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом, содержащем три токопроводящие алюминиевые или медные жилы секторной формы, поверх каждой из которых последовательно наложены методом экструзии первый экран из электропроводящей полимерной композиции с радиусом закругления (r) в диапазоне от 2,5 до 3,6 мм, изоляция, второй экран из электропроводящей полимерной композиции, при этом изолированные жилы скручены в сердечник, поверх которого последовательно расположены скрепляющий слой, металлический экран из медных проволок, соединенных спирально наложенной медной лентой, разделительный слой и экструдированная наружная оболочка, изоляция выполнена из этиленпропиленовой резины.The technical result is achieved in that in a power cable containing three conductive aluminum or copper conductors of a sector shape, on top of each of which a first screen of an electrically conductive polymer composition with a curvature radius (r) in the range from 2.5 to 3.6 is sequentially applied by extrusion mm, insulation, the second screen is made of an electrically conductive polymer composition, while the insulated conductors are twisted into a core over which a bonding layer is arranged in series, a metal screen made of copper wires, a joint nnyh spirally superimposed copper tape, a separating layer and an extruded outer sheath, insulation is made of ethylene propylene rubber.

Кабель может дополнительно содержать поверх каждой токопроводящей жилы слой электропроводящей тканой ленты.The cable may further comprise a layer of electrically conductive woven tape over each conductive core.

Второй электропроводящий экран в целях удобной разделки кабеля при монтаже или ремонте должен характеризоваться адгезией к изоляции величиной усилия отрыва в диапазоне от 0,35 до 20 Н, приходящегося на 10 мм ширины электропроводящего экрана.In order to conveniently cut the cable during installation or repair, the second electrically conductive screen should be characterized by adhesion to insulation with a separation force value in the range from 0.35 to 20 N per 10 mm of the width of the electrically conductive screen.

Второй электропроводящий экран предпочтительно выполняют из материала с удельным объемным электрическим сопротивлением не более 400 Ом*м при 90°C.The second electrically conductive screen is preferably made of a material with a specific volumetric electrical resistance of not more than 400 Ohm * m at 90 ° C.

Наложенный поверх сердечника скрепляющий слой может быть выполнен обмоткой из, по меньшей мере, одной электропроводящей полимерной ленты или электропроводящей стеклоленты или электропроводящей водоблокирующей ленты.A bonding layer overlaid on the core can be made by winding from at least one electrically conductive polymer tape or electrically conductive glass tape or electrically conductive water blocking tape.

Предпочтительно выполнение разделительного слоя, наложенного поверх металлического экрана, обмоткой из стеклоткани или экструзией из высоконаполненного термопластичного материала.Preferably, a release layer is applied over the metal screen by winding of fiberglass or extruding from a highly filled thermoplastic material.

Внутри сердечника может быть размещена металлическая проволока, обмотанная электропроводящей водонабухающей лентой, или жгут из электропроводящего водонабухающего или профильного элемента, выполненного методом экструзии из электропроводящего полимерного материала.Inside the core, a metal wire wrapped in an electrically conductive water-swellable tape, or a bundle of an electrically conductive water-swell or profile element made by extrusion of an electrically conductive polymer material can be placed inside the core.

Предпочтительно выполнение изоляции из триингостойкой этиленпропиленовой резиныIt is preferable to perform insulation from a tear-resistant ethylene-propylene rubber

Поверх разделительного слоя кабель может иметь броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок.Over the separation layer, the cable may have armor in the form of a winding of metal tapes superimposed overlapping, or in the form of spirally superimposed metal wires.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором силовой кабель показан в разрезе.The utility model is illustrated in the drawing, in which the power cable is shown in section.

Кабель содержит три токопроводящие жилы 1, слой 2 электропроводящей тканой ленты, первый экран 3, изоляцию 4, второй экран 5, скрепляющий слой 6, металлический экран 7, разделительный слой 8, броню 9, наружную оболочку 10, металлическую проволоку 11, обмотанную электропроводящей водонабухающей лентой, внутри сердечника.The cable contains three conductive conductors 1, a layer 2 of an electrically conductive woven tape, a first shield 3, insulation 4, a second shield 5, a bonding layer 6, a metal shield 7, a separation layer 8, armor 9, an outer sheath 10, a metal wire 11 wrapped in an electrically conductive water swelling tape inside the core.

Примененные для изготовления кабеля материалы выпускаются в промышленности так, в частности, в качестве материала изоляции 4 использована этиленпропиленовая резина. Экраны 3 и 5 изготовлены из электропроводящей полимерной композиции.The materials used for the manufacture of the cable are manufactured in industry so, in particular, ethylene propylene rubber is used as insulation material 4. Screens 3 and 5 are made of an electrically conductive polymer composition.

В качестве материала лент или проволок брони 9 используется оцинкованная сталь.As the material of the tapes or wires of the armor 9, galvanized steel is used.

Наружная оболочка изготовлена из термопластичной полиэтиленовой композиции высокой плотности или поливинилхлоридного пластиката.The outer casing is made of a high density thermoplastic polyethylene composition or PVC compound.

Токопроводящие жилы 1 изготавливают из медной или алюминиевой проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на стандартном крутильном оборудовании.Conductors 1 are made of copper or aluminum wire, traditional for electric cables, the twisting of the cable elements is performed on standard twisting equipment.

При изготовлении кабеля используют также обычно используемое в кабельной промышленности экструзионное оборудование и крутильные машины.In the manufacture of cable, extrusion equipment and twisting machines commonly used in the cable industry are also used.

Сшивку полимерных материалов осуществляют на наклонных линиях газовой вулканизации.Crosslinking of polymeric materials is carried out on inclined lines of gas vulcanization.

Экспериментально показано, что при радиусе закругления первого экрана менее 2,5 мм при рабочем напряжении свыше 6 кВ вырастает напряженность электрического поля, что приводит к преждевременному выходу из строя кабеля.It was experimentally shown that when the radius of curvature of the first screen is less than 2.5 mm at an operating voltage of more than 6 kV, the electric field increases, which leads to premature failure of the cable.

При радиусе закругления свыше 3,6 мм имеет место увеличение материалоемкости кабеля.With a radius of curvature of more than 3.6 mm, an increase in the material consumption of the cable takes place.

Claims

1. Power cable containing three conductive aluminum or copper conductors of a sector shape, on top of each of which a first screen of an electrically conductive polymer composition with a radius of curvature (r) in the range from 2.5 to 3.6 mm is sequentially laid by extrusion method, insulation, the second a screen made of an electrically conductive polymer composition, while the insulated conductors are twisted into a core over which a bonding layer is arranged in series, a metal screen made of copper wires connected by a spiral-wound copper tape, p zdelitelny layer and outer extruded sheath, characterized in that the insulation is made of ethylene propylene rubber.

2. The cable according to claim 1, characterized in that it further comprises a layer of electrically conductive woven tape over each conductive core.

3. The cable according to claim 1, characterized in that the second electrically conductive screen has adhesion to insulation, characterized by a peel force in the range from 0.35N to 20N per 10 mm of the width of the electrically conductive screen.

4. The cable according to claim 1, characterized in that the second electrically conductive screen is made of a material with a specific volumetric electrical resistance of not more than 400 Ohm ∙ m at 90 ° C.

5. The cable according to claim 1, characterized in that the fastening layer overlaid on the core is made by winding from at least one electrically conductive polymer tape, or from an electrically conductive glass tape, or an electrically conductive water blocking tape.

6. The cable according to claim 1, characterized in that the separation layer overlaid on top of the metal screen is made of fiberglass winding or extruded from a highly filled thermoplastic material.

7. The cable according to claim 1, characterized in that the core of the core is a metal wire wrapped in an electrically conductive water-swelling tape, or a bundle of electrically conductive water-swelling tape, or a profile element made by extrusion of an electrically conductive polymer material.

8. The cable according to claim 1, characterized in that the insulation is made of a tear-resistant ethylene-propylene rubber.

9. The cable according to claim 1, characterized in that it further comprises armor over the separating layer in the form of a winding of metal tapes superimposed overlapping, or in the form of spirally superimposed metal wires.