RU152821U1

RU152821U1 - POWER CABLE ESPECIALLY FLEXIBLE WITH RUBBER INSULATION

Info

Publication number: RU152821U1
Application number: RU2014152321/07U
Authority: RU
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Кабель Технологии Инновации"
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2015-06-20

Abstract

1. Кабель силовой гибкий, состоящий из трёх основных медных экранированных токопроводящих жил с резиновой изоляцией, вспомогательной экранированной жилы с резиновой изоляцией, неизолированной жилы заземления, скрученных вокруг жгута в сердечник и оболочки, отличающийся тем, что резиновая изоляция с перекисной сшивкой содержит не менее 30% смеси этиленпропилендиенового каучука с этиленпропиленовым каучуком с соотношении 60/40 соответственно.2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что жгут выполнен из электропроводящей резины на основе синтетических нитей.3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что жила заземления покрыта слоем электропроводящей резины.4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что поверх скрутки жил наложена синтетическая плёнка.5. Кабель по п. 1 и любому из пп. 3 и 4, отличающийся тем, что наружная оболочка выполнена из масло-бензостойкой резины, не распространяющей горение на основе бутадиен-нитрильного каучука, либо из поливинилхлоридного пластиката.6. Провод по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящая жила выполнена из медных, луженых оловом проволок или проволок, покрытых оловянно-свинцовым припоем.1. A flexible power cable, consisting of three main copper shielded conductive conductors with rubber insulation, an auxiliary shielded core with rubber insulation, an uninsulated ground conductor twisted around a bundle into a core and sheaths, characterized in that the rubber insulation with peroxide crosslinking contains at least 30 % mixture of ethylene propylene diene rubber with ethylene propylene rubber with a ratio of 60/40, respectively. 2. A cable according to claim 1, characterized in that the tow is made of electrically conductive rubber based on synthetic threads. The cable according to claim 1, characterized in that the grounding conductor is covered with a layer of conductive rubber. 4. A cable according to claim 1, characterized in that a synthetic film is applied over the strand of wires. The cable according to claim 1 and any one of paragraphs. 3 and 4, characterized in that the outer shell is made of oil-petrol-resistant rubber that does not spread combustion based on nitrile butadiene rubber, or polyvinyl chloride plastic compound. 6. The wire according to claim 1, characterized in that the conductive core is made of copper, tin-plated wires or wires coated with tin-lead solder.

Description

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых особо гибких экранированных на напряжение 660 В, номинальной частоты до 50 Гц, предназначенных для присоединения шахтного бурильного электроинструмента.The utility model relates to cable technology, namely, to the designs of power cables especially flexible shielded for a voltage of 660 V, rated frequency up to 50 Hz, designed to connect a shaft drilling power tool.

Известен кабель КГЭНШ, рассчитанный на напряжение 6 кВ (Патент РФ на полезную модель RU №58780, опубликованный 27.11.2006 г), имеющий следующую конструкцию: основные токопроводящие жилы на которые последовательно наложен внутренний экран, резиновая изоляция и наружный слой из электропроводящей резины, вспомогательная жила, изолированная резиной, жила заземления, двухслойная резиновая оболочка.Known cable KENSH, designed for a voltage of 6 kV (RF Patent for Utility Model RU No. 58780, published November 27, 2006), having the following design: main conductors on which the inner screen is sequentially applied, rubber insulation and an outer layer of conductive rubber, auxiliary rubber insulated conductor, earth conductor, two-layer rubber sheath.

Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении силового кабеля из трех основных токопроводящих жил с экраном и резиновой изоляцией, наличие вспомогательной изолированной жилы, жилы заземления и наружной оболочки.Signs of a known cable that coincide with the features of the claimed utility model consist in the implementation of a power cable of three main conductive cores with a shield and rubber insulation, the presence of an auxiliary insulated core, an earth conductor and an outer sheath.

Признаки заявленной полезной модели, отличительные от прототипа, заключаются в выполнении силового шахтного кабеля с тремя основными токопроводящими изолированными жилами и одним экраном и выполнение наружной оболочки в один слой.The features of the claimed utility model, distinctive from the prototype, consist in the implementation of a power mine cable with three main conductive insulated cores and one screen and the execution of the outer sheath in one layer.

Причиной, препятствующей получению в известном проводе технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, является выполнение изоляции из резины, не удовлетворяющей требованиям по усталостной выносливости и старению, прочностным характеристикам при одновременном сохранении эластичности и технологичности материала изоляции.The reason that prevents obtaining a technical result in a known wire, which is provided by the claimed utility model, is insulation made of rubber that does not meet the requirements for fatigue endurance and aging, strength characteristics while maintaining the elasticity and manufacturability of the insulation material.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности работы кабеля за счет использования в материале изоляции резины, способной обеспечить высокие деформационно-прочностные характеристики в процессе термического старения резиновой изоляции при сохранении эластичности и гибкости кабеля.The problem the utility model aims to solve is to increase the reliability of the cable by using rubber insulation in the material, which can provide high deformation and strength characteristics during the thermal aging of rubber insulation while maintaining the elasticity and flexibility of the cable.

Данная задача решается за счет того, что кабель силовой гибкий, состоящий из трех основных медных экранированных токопроводящих жил, изолированных резиной с перекисной сшивкой, содержащей не менее 30% смеси этиленпропилендиенового каучука с этиленпропиленовым каучуком в соотношении 60/40 соответственно, вспомогательной экранированной жилы резиновой изоляцией, аналогичной изоляции основных жил, неизолированной жилы заземления, скрученных в сердечник вокруг жгута из электропроводящей резины на основе синтетических нитей, при этом поверх скрутки жил может быть наложена синтетическая пленка, а жила заземления может быть покрыта слоем электропроводящей резины, и наружной оболочки, выполненной из масло-бензостойкой резины, не распространяющей горение на основе бутадиен-нитрильного каучука, либо из поливинилхлоридного пластиката. При этом токопроводящая жила может быть выполнена из медных, луженых оловом проволок или медных проволок, покрытых оловянно-свинцовым припоем.This problem is solved due to the fact that the power cable is flexible, consisting of three main copper shielded conductive conductors, insulated with peroxidized rubber, containing at least 30% of a mixture of ethylene propylene diene rubber with ethylene propylene rubber in a ratio of 60/40, respectively, and an auxiliary shielded core with rubber insulation , similar to the insulation of the main conductors, uninsulated ground conductors twisted into a core around a cord of conductive rubber based on synthetic fibers, while on top strands of strands can be coated with a synthetic film, and the ground conductor can be coated with a layer of electrically conductive rubber, and an outer shell made of oil-petrol-resistant rubber that does not spread combustion based on nitrile butadiene rubber, or polyvinyl chloride plastic compound. In this case, the conductive core can be made of copper, tinned tin wires or copper wires coated with tin-lead solder.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков в заявленной полезной модели является то, что кабель, выполненный с изоляцией из резины с указанным соотношением каучуков, удовлетворяет требованиям по высоким деформационно-прочностным характеристикам (в том числе и при термическом старении) при соблюдении требований к эластичности и гибкости изоляции, что в результате повышает надежность кабеля при работе.The technical result provided by the given set of features in the claimed utility model is that a cable made with rubber insulation with a specified ratio of rubbers satisfies the requirements for high deformation-strength characteristics (including thermal aging), subject to the requirements for elasticity and flexibility of insulation, which as a result increases the reliability of the cable during operation.

При изготовлении кабелей для шахтного бурильного инструмента имеют большое значение такие характеристики кабеля, которые обеспечивали бы их надежную работу в условиях температуры окружающей среды от минус 30° до 55°C, а к воздействию длительно допустимой температуры на токопроводящих жилах 70°C, при этом кабель должен иметь довольно высокие физико-механические и прочностные характеристики, быть устойчивым к термическому старению, воздействию агрессивных сред и сохранять гибкость.In the manufacture of cables for shaft drilling tools, cable characteristics that ensure their reliable operation at ambient temperatures from minus 30 ° to 55 ° C, and to the effect of a long-term allowable temperature on conductive wires of 70 ° C, are of great importance, while the cable It should have fairly high physical, mechanical and strength characteristics, be resistant to thermal aging, aggressive environments and maintain flexibility.

Кабель в резиновой изоляции отличается повышенной эластичностью, благодаря резиновому изоляционному слою, физико-механические и прочностные характеристики также обеспечиваются материалами изоляции и оболочки.The cable in rubber insulation is characterized by increased elasticity, thanks to the rubber insulating layer, the physico-mechanical and strength characteristics are also provided by the insulation and sheath materials.

Выбор смеси этиленпропиленовых каучуков для резиновой изоляции обусловлен тем, что их эластичные свойства лучше, чем у многих синтетических каучуков, но не достигают уровня натурального каучука и бутадиен-стирольного каучука, однако электрические, изоляционные и диэлектрические свойства этиленпропиленовых каучуков экстраординарны, а устойчивость данных каучуков к теплу и старению намного лучше, чем у бутадиен-стирольного и натурального каучуков. При этом сочетанием свойств этиленпропилендиенового каучука, который обеспечивает резиновую изоляцию эластичностью и технологичностью с этиленпропиленовым каучуком, который в соединении с каолиновым наполнителем придает изоляции кабеля необходимую жесткость, прочность, обеспечивает высокую тепло- и морозостойкость, возможно достижение необходимых требований по надежности, физико-механическим, прочностным и температурным свойствам изоляции. Такие свойства этиленпропиленовых каучуков зависят от содержания и вариации этиленовых звеньев в сополимерных звеньях. Насыщенный характер сополимера этилена с пропиленом сказывается на свойствах резиновой изоляции на основе этих каучуков. Этиленпропиленовый каучук не содержит двойных связей в молекуле и поэтому имеет отличную стойкость к воздействию тепла, света, кислорода и озона. Каучук этиленпропилендиеновый содержит частичную ненасыщенность связей, допускает вулканизацию с серой, но присутствие серы вызывает сильную коррозию медных жил, поэтому для сшивки используется перкадокс (перекисная сшивка). Частичная ненасыщенность связей в этилен-пропилендиеновом каучуке обуславливает немного меньшую устойчивость к термическому старению, чем у этиленпропиленового каучука, но зато он способен сохранять эластичность резиновой изоляции при различных температурных колебаниях. Резиновая изоляция на основе этих каучуков имеет также отличную стойкость к неорганическим или высокополярным жидкостям таким, как кислоты, щелочи и спирты. Свойства резины на основе данных видов каучуков не изменяются после выдерживания ее в течение 15 суток при 25°C в 75%-ной и 90%-ной серой кислоте и в 30%-ной азотной кислоте. Прочность при растяжении резин на их основе составляет не менее 50 кгс/см², относительное удлинение при разрыве, не менее 300-350%, а снижение прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве в процессе термического старения резин (при 100°C в течении 72 часов) не более 25-30%. Подбор соотношения этиленпропилендиенового каучука с этиленпропиленовым каучуком опытным путем показал, что именно в соотношении каучуков 60/40 соответственно и общем содержании смеси этих каучуков в резине не менее 30% получается резиновая изоляция устойчивая к термическому старению, удовлетворяющая физико-механическим и прочностным требованиям при сохранении гибкости и эластичности кабеля, что в конечном итоге значительно повышает надежность кабеля в работе и решает поставленную задачу в заявляемой полезной модели.The choice of a mixture of ethylene-propylene rubbers for rubber insulation is due to the fact that their elastic properties are better than many synthetic rubbers, but do not reach the level of natural rubber and styrene-butadiene rubber, however, the electrical, insulating and dielectric properties of ethylene propylene rubbers are extraordinary, and the resistance of these rubbers to heat and aging are much better than styrene butadiene and natural rubbers. In this case, the combination of the properties of ethylene propylene diene rubber, which provides rubber insulation with elasticity and manufacturability with ethylene propylene rubber, which in combination with kaolin filler gives the cable insulation the necessary rigidity, strength, provides high heat and frost resistance, it is possible to achieve the necessary reliability, physico-mechanical, strength and temperature properties of insulation. Such properties of ethylene propylene rubbers depend on the content and variation of ethylene units in the copolymer units. The saturated nature of the copolymer of ethylene with propylene affects the properties of rubber insulation based on these rubbers. Ethylene propylene rubber does not contain double bonds in the molecule and therefore has excellent resistance to heat, light, oxygen and ozone. Ethylene propylene diene rubber contains partial unsaturation of bonds, allows vulcanization with sulfur, but the presence of sulfur causes severe corrosion of copper cores, so percadox (peroxide crosslinking) is used for crosslinking. Partial unsaturation of bonds in ethylene-propylene diene rubber causes a slightly lower resistance to thermal aging than ethylene-propylene rubber, but it is able to maintain the elasticity of rubber insulation at various temperature fluctuations. The rubber insulation based on these rubbers also has excellent resistance to inorganic or highly polar liquids such as acids, alkalis and alcohols. The properties of rubber based on these types of rubbers do not change after keeping it for 15 days at 25 ° C in 75% and 90% sulfuric acid and in 30% nitric acid. The tensile strength of the rubber based on them is at least 50 kgf / cm ² , the relative elongation at break, at least 300-350%, and the decrease in tensile strength and elongation at break during thermal aging of the rubber (at 100 ° C for 72 hours) no more than 25-30%. The selection of the ratio of ethylene propylene diene rubber with ethylene propylene rubber empirically showed that it is in the ratio of rubbers 60/40, respectively, and the total content of the mixture of these rubbers in the rubber of at least 30%, that rubber insulation is resistant to thermal aging, satisfying the physicomechanical and strength requirements while maintaining flexibility and cable elasticity, which ultimately significantly increases the reliability of the cable in operation and solves the problem in the claimed utility model.

Осуществляется заявленная полезная модель следующим образом.The claimed utility model is implemented as follows.

Токопроводящие жилы кабелей изготавливаются из медной проволоки 5 класса гибкости. Токопроводящие жилы для кабелей в тропическом исполнении изготавливаются из медной проволоки, луженой оловом или покрытой оловянно-свинцовым припоем с номинальным содержанием олова не менее 40%.Conductors of cables are made of copper wire of the 5th class of flexibility. The conductive conductors for cables in a tropical version are made of copper wire, tin-plated or coated with tin-lead solder with a nominal tin content of at least 40%.

На основные и вспомогательную жилы наложена резиновая изоляция, содержащая не менее 30% смеси этиленпропилендиенового и этиленпрпиленового каучуков перекисной сшивки в соотношении 60/40, и экран. На жилу заземления изоляцию не накладывают. Жила заземления может быть покрыта экраном из электропроводящей резины для дополнительного выравнивания электрического поля.A rubber insulation is applied to the main and auxiliary cores, containing at least 30% of a mixture of ethylene propylene diene and ethylene propylene rubbers in a ratio of 60/40, and a screen. Insulation is not applied to the ground wire. The grounding conductor can be covered with a shield of conductive rubber for additional equalization of the electric field.

Экранированные основные, вспомогательная жила и жила заземления скручены вокруг сердечника из электропроводящей резины на основе синтетических нитей.The shielded main, auxiliary and ground conductors are twisted around the core of conductive rubber based on synthetic fibers.

Поверх скрутки жил может быть наложена синтетическая пленка и оболочка, выполненная из масло-бензостойкой резины, не распространяющей горение на основе бутадиен-нитрильного каучука, либо из поливинилхлоридного пластиката для защиты кабеля от механических воздействий, агрессивной внешней среды и воздействия высоких температур.A synthetic film and a sheath made of oil-petrol-resistant rubber that does not spread combustion based on butadiene-nitrile rubber, or of polyvinyl chloride plastic compound to protect the cable from mechanical stress, aggressive environmental conditions and high temperatures can be applied over the strand of cores.

Конструкция заявленной полезной модели успешно опробована в условиях производства.The design of the claimed utility model has been successfully tested in the production environment.

Claims

1. A flexible power cable, consisting of three main copper shielded conductive conductors with rubber insulation, an auxiliary shielded core with rubber insulation, an uninsulated ground conductor twisted around a bundle into a core and sheaths, characterized in that the rubber insulation with peroxide crosslinking contains at least 30 % mixture of ethylene propylene diene rubber with ethylene propylene rubber with a ratio of 60/40, respectively.

2. The cable according to claim 1, characterized in that the tow is made of electrically conductive rubber based on synthetic threads.

3. The cable according to claim 1, characterized in that the grounding conductor is coated with a layer of conductive rubber.

4. The cable according to claim 1, characterized in that a synthetic film is applied over the strand of wires.

5. The cable according to claim 1 and any one of paragraphs. 3 and 4, characterized in that the outer shell is made of oil-petrol-resistant rubber that does not spread combustion on the basis of nitrile butadiene rubber, or of polyvinyl chloride plastic compound.

6. The wire according to claim 1, characterized in that the conductive core is made of copper, tin-plated wires or wires coated with tin-lead solder.