RU164397U1

RU164397U1 - THREE-WAY POWER CABLE WITH INTEGRATED POLYETHYLENE

Info

Publication number: RU164397U1
Application number: RU2016103443/07U
Authority: RU
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Кабель Технологии Инновации"
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2016-08-27

Abstract

1. Кабель силовой трехжильный, в котором поверх каждой токопроводящей жилы последовательно наложены слои, а именно первый экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляция из сшитой композиции полиэтилена, второй экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, слой из электропроводящих лент и металлический экран, указанные токопроводящие жилы с перечисленными слоями скручены в сердечник вокруг центрального заполнения, затем наложена внутренняя оболочка с межфазным заполнением и экструдированная наружная оболочка, отличающийся тем, что центральное заполнение выполнено из жгута, выпрессованного из мелонаполненной невулканизированной резиновой смеси, внутренняя оболочка и межфазное заполнение выполнено из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 47%, а наружная оболочка выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 33%, с содержанием количества галогенводородных кислот не более 0,5 мг/г.2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены многопроволочными.3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что слой из электропроводящих лент выполнен либо из электропроводящей бумаги, либо из электропроводящих полимерных лент, либо из нетканого полотна.4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что металлический экран выполнен из медных проволок, а поверх медных проволок экрана наложена спирально медная лента.5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что поверх внутренней оболочки дополнительно наложена броня из стальных оцинкованных лент.1. A three-core power cable in which layers are sequentially laid on top of each conductive core, namely, the first extruded screen from an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation from a cross-linked polyethylene composition, the second extruded screen from an electrically conductive cross-linked polymer composition, a layer of electrically conductive tapes and a metal screen, said conductive wires with the listed layers are twisted into a core around a central filling, then an inner sheath with an interfacial filling is applied the extruded outer shell, characterized in that the central filling is made of a bundle extruded from a finely filled unvulcanized rubber mixture, the inner shell and the interfacial filling are made of a polymer composition not containing halogens with an oxygen index of at least 47%, and the outer shell is made of polymer a composition not containing halogens with an oxygen index of at least 33%, with a content of the amount of hydrogen halides not exceeding 0.5 mg / g. 2. A cable according to claim 1, characterized in that the conductive conductors are multi-wire. 3. A cable according to claim 1, characterized in that the layer of electrically conductive tapes is made of either electrically conductive paper, or of electrically conductive polymer tapes, or of a non-woven fabric. The cable according to claim 1, characterized in that the metal screen is made of copper wires, and a spiral copper tape is applied over the copper wires of the screen. The cable according to claim 1, characterized in that on top of the inner shell an additional armor is made of galvanized steel tapes.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых трехжильных с изоляцией из сшитого полиэтилена, не распространяющих горение, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 3,6/6, 6/10, 8,7/15, 12/20, 18/30, 20/35 кВ номинальной частотой 50 Гц для сетей с заземленной и изолированной нейтралью.The utility model relates to cable technology, namely, to the construction of three-core power cables with insulation made of cross-linked polyethylene, not spreading combustion, intended for the transmission and distribution of electrical energy in stationary installations for a rated alternating voltage of 3.6 / 6, 6/10, 8 , 7/15, 12/20, 18/30, 20/35 kV with a nominal frequency of 50 Hz for networks with earthed and insulated neutral.

Уровень техникиState of the art

Известны силовые кабели на напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц, имеющие три токопроводящие жилы и последовательно расположенные на каждой из них наложенные экструзией первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран, экранированные жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, межфазное заполнение и экструдированную наружную оболочку из поливинилхлоридного пластиката (кабель марки ПвВнг(А)-LS по ТУ 16.К71-335-2004 «Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10, 20, 35 кВ». Информационно-технический справочник Изделия кабельные. Том 1. Кабели, провода и шнуры силовые. Часть 1. М.: ОАО «ВНИИКП», 2006 г., стр. 138).Power cables for voltage of 6, 10, 20 and 35 kV with a frequency of 50 Hz are known, having three conductive cores and sequentially arranged on each of them imposed by extrusion a first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation of a cross-linked polyethylene composition, a second screen of an electrically conductive cross-linked polymer compositions, winding with a tape of electrically conductive material, a metal screen, shielded cores are twisted into a common core around a central filling, interfacial filling and extruded outer sheath made of PVC compound (cable grade PvVng (A) -LS in accordance with TU 16.K71-335-2004 “Power cables with insulation of cross-linked polyethylene for voltage of 10, 20, 35 kV.” Information and technical reference book Cable products. Volume 1. Power cables, wires and cords - Part 1: M.: VNIIKP OJSC, 2006, p. 138).

Однако такие кабели не удовлетворяют требованиям ГОСТ Р МЭК 61034-2 по дымовыделению при горении и тлении, а также требованиям по коррозионной активности продуктов дымогазовыделения при горении и тлении (отсутствие галогенов).However, such cables do not meet the requirements of GOST R IEC 61034-2 for smoke emission during combustion and decay, as well as the requirements for corrosion activity of smoke and gas products during combustion and decay (absence of halogens).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, содержащий три токопроводящие жилы и последовательно расположенные на каждой из них наложенные экструзией первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран, экранированные жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, межфазное заполнение и экструдированную наружную оболочку, отличающийся тем, что центральное заполнение выполнено из экструдированной полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30, межфазное заполнение выполнено из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40 и наружная оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30 (RU 86035 U1, опубликованный 20.08.2009).The closest analogue (prototype) is a power cable, containing three conductive cores and sequentially located on each of them, extruded first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation of a cross-linked polyethylene composition, a second screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, winding with a tape of electrically conductive material , metal screen, shielded cores twisted into a common core around a central filling, interfacial filling and extruded outward characterized in that the central filling is made of an extruded halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 30, the interfacial filling is made of a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 40 and the outer shell is made of a polyolefin composition halogen-free with an oxygen index of at least 30 (RU 86035 U1, published 08/20/2009).

Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении кабеля на напряжение 10 и 20 кВ, с тремя металлическими жилами, на каждую из которых наложены первый электропроводящий слой, изоляция, второй электропроводящий слой, слой из электропроводящих лент, металлический экран, изолированные экранированные жилы скручены в сердечник вокруг центрального заполнения, межфазное заполнение и наружная оболочка.Signs of a known cable that coincide with the features of the claimed utility model consist of a cable with a voltage of 10 and 20 kV, with three metal conductors, each of which is superimposed with a first conductive layer, insulation, a second conductive layer, a layer of conductive tapes, a metal screen, insulated shielded conductors are twisted into a core around a central filling, interfacial filling and an outer sheath.

Причиной, препятствующей получению в известном кабеле технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, является выполнение центрального заполнения из экструдированной полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30.The reason that prevents obtaining a technical result in a known cable, which is provided by the claimed utility model, is the central filling of an extruded polyolefin composition that does not contain halogens with an oxygen index of at least 30.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении арсенала кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, в снижении себестоимости кабеля, упрощении технологии изготовления с улучшением показателей по нераспространению горения при прокладке в пучках, с низким дымовыделением при горении и тлении и не выделяющего галогенов в условиях пожара полимерных композиций, не содержащих галогенов и используемых в межфазном заполнении, внутренней и наружной оболочках.The problem to which the claimed utility model is directed is to expand the arsenal of cables with cross-linked polyethylene insulation, to reduce the cost of the cable, to simplify manufacturing technology with improved non-proliferation characteristics when laying in bundles, with low smoke emission during combustion and decay and not emitting halogens in fire conditions of polymer compositions not containing halogens and used in interfacial filling, inner and outer shells.

Технический результат, обусловливающий решение указанной задачи, заключается в получении трехжильного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена с более низкой себестоимостью, с улучшенными показателями по пожарной безопасности кабеля, изготавливаемый по более простой технологии (что также влияет на себестоимость).The technical result that determines the solution of this problem is to obtain a three-core cable with XLPE insulation with lower cost, with improved fire safety performance of the cable, manufactured by a simpler technology (which also affects the cost).

Указанный технический результат достигается тем, что кабель силовой трехжильный, в котором поверх каждой токопроводящей жилы, выполненной многопроволочной, последовательно наложены слои, а именно, первый экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляция из сшитой композиции полиэтилена, второй экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, слой из электропроводящих лент из электропроводящей бумаги, либо из электропроводящих полимерных лент, либо из нетканого полотна и металлический экран, выполненный из медных проволок с наложением спирально медной ленты поверх этих проволок, указанные токопроводящие жилы с перечисленными слоями скручены в сердечник вокруг центрального заполнения, затем наложена внутренняя оболочка с межфазным заполнением и экструдированная наружная оболочка, при этом центральное заполнение выполнено из жгута, выпрессованного из мелонаполненной невулканизированной резиновой смеси, внутренняя оболочка и межфазное заполнение выполнено из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 47%, а наружная оболочка выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 33%, с содержанием количества галогенводородных кислот не более 0,5 мг/г. Кроме того, в некоторых частных случаях поверх внутренней оболочки дополнительно может быть наложена броня из стальных оцинкованных лент.The specified technical result is achieved in that a three-core power cable in which layers are sequentially laid on top of each conductive core made of multiwire, namely, the first extruded screen from an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation from a cross-linked polyethylene composition, the second extruded screen from an electrically conductive cross-linked polymer compositions, a layer of electrically conductive tapes of electrically conductive paper, or of electrically conductive polymer tapes, or of non-woven fabric and an metallic screen made of copper wires with a spiral copper overlay on top of these wires, these conductive wires with the above layers are twisted into a core around a central filling, then an inner shell with interfacial filling and an extruded outer sheath are applied, while the central filling is made of a strand extruded from a finely filled unvulcanized rubber compound, the inner shell and interfacial filling are made of a halogen-free polymer composition new with oxygen index of not less than 47%, and the outer shell is made from a polymer composition containing no halogen with an oxygen index of not less than 33%, the content amount of hydrohalic acids not more than 0.5 mg / g. In addition, in some special cases, an armor made of galvanized steel tapes can be additionally applied over the inner shell.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Кабель содержит три многопроволочные токопроводящие жилы, выполненные из медных или алюминиевых проволок. Поверх каждой жилы наложен экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции полиэтилена. Поверх первого электропроводящего экрана по каждой токопроводящей жиле наложена изоляция из сшитого полиэтилена. Поверх указанной изоляции наложен второй экструдированный экран из электропроодящей сшитой полимерной композиции. Поверх второго электропроводящего экрана каждой жилы расположен слой из электропроводящей ленты, представляющей собой электропроводящую бумагу или электропроводящую полимерную ленту или нетканое полотно. Поверх электропроводящей ленты каждой жилы расположен металлический экран, выполненный из медных проволок, поверх которых спирально наложена медная лента, выполненная в виде обмотки, либо пасма из медных проволок.The cable contains three stranded conductive wires made of copper or aluminum wires. An extruded screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition of polyethylene is laid over each core. On top of the first electrically conductive screen for each conductive core insulation is made of cross-linked polyethylene. A second extruded screen of an electrically conductive crosslinked polymer composition is superimposed over said insulation. On top of the second electrically conductive screen of each core is a layer of electrically conductive tape, which is an electrically conductive paper or an electrically conductive polymer tape or non-woven fabric. On top of the conductive tape of each core, there is a metal screen made of copper wires, on top of which a copper tape made in the form of a winding, or a skein of copper wires are helically imposed.

Изолированные и экранированные токопроводящие жилы скручены в сердечник с заполнением промежутков между жилами. Центральное заполнение выполнено из жгута, выпрессованного из мелонаполненной невулканизированной резиновой смеси. Центральное заполнение, выполняемое из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов (как в прототипе) технологически более сложное, выполняется на более сложном и дорогом оборудовании с малой скоростью и высоким процентом брака, в то же время центральное заполнение из жгута, выпрессованного из мелонаполненной невулканизированной резиновой смеси более технологично, выполняется на стандартном оборудовании, с более высокой скоростью и меньшим количеством брака, при этом выполняется условие по нераспространению горения при прокладке в пучках, с низким дымовыделением при горении и тлении, т.к. данные условия обеспечиваются прежде всего материалом межфазного заполнения, внутренней и наружной оболочек, при этом снижается себестоимость кабеля в целом.Insulated and shielded conductive conductors are twisted into a core with filling the gaps between the conductors. The central filling is made of a tourniquet extruded from a finely filled unvulcanized rubber compound. The central filling made of a halogen-free polyolefin composition (as in the prototype) is technologically more complex, is performed on more complex and expensive equipment with a low speed and a high reject rate, while the central filling is made of a bundle extruded from a finely filled unvulcanized rubber compound more technologically advanced, performed on standard equipment, with a higher speed and less rejects, while the condition for non-proliferation of combustion during ke in beams, with low smoke emission during combustion and smoldering, as These conditions are provided primarily by the material of the interfacial filling, the inner and outer shells, while the cost of the cable as a whole is reduced.

Заполнение наружных промежутков между жилами для придания кабелю круглой формы осуществляется одновременно с наложением экструдированной внутренней оболочкой из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 47%. Поверх внутренней оболочки кабеля наложена наружная оболочка, выполненная из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 33%, при этом показатели коррозионной активности газов материалов внутренней и наружной оболочек находятся на достаточно низком уровне, т.е. количество галогеноводородных кислот не более 0,5 мг/г, рН не менее 4,3, а максимальная оптическая плотность дыма при горении не более 100 у внутренней оболочки и межфазного заполнения и не более 180 у наружной оболочки.The filling of the outer gaps between the cores to give the cable a round shape is carried out simultaneously with the extruded inner sheath of the polymer composition without halogens with an oxygen index of at least 47%. An outer jacket made of a polymer composition without halogens with an oxygen index of at least 33% is superimposed on top of the cable’s inner sheath, while the corrosion activity of the gases of the materials of the inner and outer sheaths is at a rather low level, i.e. the amount of hydrohalic acids is not more than 0.5 mg / g, the pH is not less than 4.3, and the maximum optical density of the smoke during combustion is not more than 100 for the inner shell and interfacial filling and not more than 180 for the outer shell.

Кабель может содержать броню, расположенную поверх внутренней оболочки, при этом броня выполнена из стальных оцинкованных лент.The cable may contain armor located on top of the inner shell, while the armor is made of galvanized steel tapes.

Изготовление кабеля заключается в поочередном накладывании перечисленных слоев в соответствующем порядке. При этом первый экран накладывают на каждую жилу методом экструзии, а его (экрана) назначение заключается в равномерном распределении напряженности электрического поля на границе токопроводящей жилы и слоя изоляции. Затем на каждую жилу 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. После этого жилы скручивают в сердечник вокруг центрального заполнения из жгута, выпрессованного из мелонаполненной невулканизированной резиновой смеси. Затем накладывают внутреннюю оболочку одновременно с заполнением наружных промежутков между жилами. Затем в частных случаях может быть наложена броня, служащая для защиты от значительных растягивающих усилий. После этого 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 each core by extrusion, and its (screen) purpose is to evenly distribute the electric field at the boundary of the conductive core and the insulation layer. Then, insulation is applied to each core, 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. After this, the veins are twisted into a core around a central filling of a bundle extruded from a finely filled unvulcanized rubber compound. Then impose the inner shell at the same time as filling the outer spaces between the veins. Then, in special cases, armor can be applied, which serves to protect against significant tensile forces. After that impose the outer shell.

Конструкция кабеля успешно опробована в условиях производства.The cable design has been successfully tested in the production environment.

Claims

1. A three-core power cable in which layers are sequentially laid on top of each conductive core, namely, the first extruded screen from an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation from a cross-linked polyethylene composition, the second extruded screen from an electrically conductive cross-linked polymer composition, a layer of electrically conductive tapes and a metal screen, said conductive wires with the listed layers are twisted into a core around a central filling, then an inner sheath with an interfacial filling is applied and an extruded outer shell, characterized in that the central filling is made of a bundle extruded from a finely filled unvulcanized rubber mixture, the inner shell and the interfacial filling are made of a polymer composition not containing halogens with an oxygen index of at least 47%, and the outer shell is made of polymer a composition not containing halogens with an oxygen index of at least 33%, with a content of the amount of halogen acids not exceeding 0.5 mg / g.

2. The cable according to claim 1, characterized in that the conductive wires are multi-wire.

3. The cable according to claim 1, characterized in that the layer of electrically conductive tapes is made of either electrically conductive paper, or of electrically conductive polymer tapes, or of a non-woven fabric.

4. The cable according to claim 1, characterized in that the metal screen is made of copper wires, and spirally copper tape is applied over the copper wires of the screen.

5. The cable according to claim 1, characterized in that on top of the inner shell an additional armor is made of galvanized steel tapes.